Cálculo correto do UPS VA com base no consumo nominal de energia do equipamento?

Question

Se eu tiver um servidor cujos componentes são conhecidos, e eu puder procurar o seu empacotamento NOMINAL ativo / máximo, como eu obtenho do total para uma capacidade VA da UPS que permitirá que ele seja usado por um período de tempo X ? O problema é que eu posso pensar em uma carga de fatores e não tenho muito sentido que importa e quais não, e quanto a permitir.

Eu esvaziei todos os fatores que posso pensar que podem precisar ser aplicados, para mostrar por que estou perguntando.

Estou tentando entender como cada fator é importante e seu impacto, qual permissão seria apropriada e como fazer o cálculo . (Ou seja, não apenas uma porcentagem anedótica usada por uma pessoa aleatoriamente, ou uma figura do Google, mas algo explicando a base para os números usados)

1. O requisito máximo de empate de energia pode ser > consumo de energia médio / nominal (talvez o consumo máximo de energia chegue a um nível mais alto, então podemos permitir 10% a mais, ou 50W a mais, ou algo assim)
2. Evitar levar a UPS ao limite; provavelmente não deveria desenhar mais do que dizer 70% - 80% da saída nominal na pior das hipóteses. Eu suponho que não fará mal extrair 100%, mas geralmente é uma boa ideia ultrapassar os componentes de potência e não estressá-los ou confiar em 100% de empate, e pode ser menos confiável, e isso permite defeitos e variações de produtos UPS. / li>
3. A energia será perdida na PSU (nenhuma PSU é 100% eficiente ou eles não teriam fãs)
4. Perdas de fator de potência (esperançosamente pequenas, já que a maioria das PSUs tem algo como 99% +?)
5. Ineficiência e diferença da UPS entre as especificações de marketing da UPS e a realidade de sua capacidade e duração para alimentar um sistema a mais de 400 W
6. O no-break / bateria não será tão eficiente depois de 2 a 4 anos, ou uma vez que é uma maneira justa de levar uma bateria com vida útil
7. Eu faço não quero fazer um acréscimo extra para o crescimento do sistema no futuro - se ele puder ser melhorado, uma nova potência nominal ou máximo de sorteio pode ser trabalhada, e Eu permitiria o consumo de energia apropriado diretamente no cálculo original. Então, não preciso adicionar uma porcentagem aleatória para um "fator de crescimento do sistema".
8. A suposição de que podemos extrair o poder total durante todo o tempo de desligamento disponível pode não ser verdadeira. (Dubious mas ainda). Por exemplo, se um perfil mais típico tiver 60% de consumo de energia para todos, exceto 2 minutos do tempo, e 100% / máximo para apenas 2 minutos de gravação de discos e desligamento.
9. Se o no-break fornecer energia para 2 ou mais servidores, pode ser que 2 servidores idênticos precisem de muito mais do que exatamente 2x a capacidade / consumo de energia. (Eu posso imaginar o poder fornecido a 2 PSUs com suas próprias cargas individuais, em paralelo, nem sempre é exatamente o dobro de cada PSU individual. Se isso é significativo, talvez seja necessário adicionar um fator para 2, 3 ou mais PSUs. )
10. Tipo / Qualidade de saída de PSU (onda senoidal pura, o que for)
11. Qualquer não-linearidade no tempo versus carga (por exemplo, talvez executar metade da energia para o dobro do tempo realmente precisa de 2,1x a capacidade VA por algum motivo?) Talvez a saída / eficiência da UPS não seja exatamente linear em todos os níveis de saída )
12. Mesmo que um no-break de 1500 VA possa alimentar honestamente um único servidor de 750W por uma hora, isso não é o mesmo que suportar servidores de 3 x 750W por 20 minutos. Como isso geralmente é mostrado nas estatísticas da UPS?
13. Fatores de conversão para W, VA, RMS, etc. (qualquer sqrt (2) está no mix?)
14. Mais alguma coisa?

Obviamente, muitos desses fatores são ignorados porque ninguém vai checar todos eles. Alguns serão pequenos e agregados como um único fator de correção.

E se algum impacto tiver cada um desses 12 fatores? Como eu, realisticamente, ganho da potência nominal do (s) servidor (es) para a capacidade necessária da UPS VA? O que eu procuro nas especificações, se eu quiser alta saída por um curto período de tempo (digamos, 8 x 400W servidores por até 4 minutos de desligamento)?

EXEMPLO PARA JOGAR COM

Um servidor de arquivos tem potência nominal total máxima em papel de 465W. Sua especificação detalhada é:

• 6 discos rígidos @ ativo nominal 10W de empate; Motherboard @ (digamos) 50W; CPU @ 140W max TPD; RAM ECC x 8 @ (digamos) 15W em uso; Ventiladores / refrigeração dizem 30W; 2 placas NIC com potência máxima de 30W; Placa VGA a 5W máx. Boa qualidade (prata ++) PSU 850W.

Existem 3 desses servidores, todos idênticos. Eu quero 6 minutos de tempo de atividade após a perda de energia - digamos, 2 minutos para que a energia volte, 2 minutos para desligar, se não, e 2 minutos de margem de segurança. Estou na UE, então temos 230-240V de corrente se for relevante. Eu gostaria de um no-break que regula a onda senoidal quando a energia está ligada e produz uma onda senoidal quando não está.

Como eu trabalharia do empate nominal max 3 x 465W para uma especificação razoável de UPS e classificação VA?

    

Answer 1

Você está pensando demais nisso um pouco. Mesmo que você tenha passado por um exercício como esse para calcular exatamente o quanto de UPS você precisa, ele fornecerá "precisão falsa" e acarretará riscos que minariam o motivo de ter um no-break.

Embora muitos dos cálculos de componentes possam ser extremamente precisos, alguns dos fatores precisariam ser pressupostos aproximados, e então você teria que fornecer algumas permissões arbitrárias. Se suas suposições e concessões estiverem desativadas, o no-break pode ser inadequado de várias maneiras. Você pode exceder sua potência, desligando quando precisar, ou o tempo de execução pode se tornar inadequado para concluir um desligamento normal à medida que as baterias envelhecem um pouco.

Mesmo se fosse útil fazer o exercício, a discussão de todos os fatores excederia em muito o escopo pretendido de uma questão e envolveria assuntos que não estão realmente no tópico sobre Superusuário. No entanto, deixe-me oferecer uma abordagem prática e muito mais simples:

1. Ignore a classificação VA. Os computadores são muito próximos de uma carga resistiva. Publicidade VA é uma forma de os fabricantes de UPS publicarem números insufláveis que não são relevantes. O que importa é a classificação em watt.

2. A PSU do computador já está superestimada para fornecer mais margem do que você precisa. Indo pela potência da fonte de alimentação garantirá que você nunca sobrecarregue o no-break.

3. A classificação de potência do no-break é a potência máxima que você pode extrair do no-break sem estourar o disjuntor. Qualquer UPS no intervalo que você está descrevendo terá um disjuntor térmico. Você não precisa se preocupar em danificar o no-break, empurrando-o até o limite; a preocupação não excede seu limite e estala o disjuntor, o que derrotaria todo o propósito de um no-break (o que equivale ao blecaute do qual você tem o no-break para proteger).

4. A menos que sua PSU tenha correção de fator de potência ativa, você não precisa de um UPS de onda senoidal pura.

5. Observe a potência da PSU e a potência de outros dispositivos que serão conectados às tomadas de backup da bateria do no-break. Os dispositivos que você deseja usar com backup de bateria são aqueles que precisam estar operacionais para desligar normalmente - o computador, o monitor, os discos rígidos externos, etc. Não sobrecarregue as tomadas com porcos de energia não críticos, como impressoras, alto-falantes, etc.

   Siga a potência nominal de cada dispositivo. Esse será seu requisito de pico, que fornecerá uma margem de segurança contra a sobrecarga do no-break e também servirá para comprar um pouco mais de tempo de execução. Some essas potências e obtenha um no-break classificado para isso ou superior. Se a potência total for apenas um fio sobre um tamanho de no-break prontamente disponível, haverá uma almofada suficiente para que você possa usar esse no-break.

6. O tempo de execução da bateria é uma consideração completamente separada. A classificação de potência da UPS não informa nada sobre o tempo de execução. Isso é determinado pela capacidade das baterias usadas no no-break. Você precisa encontrar as especificações de tempo de execução do no-break baseadas na carga. Há muitas unidades UPS que anunciam uma alta taxa de potência, mas fornecem tempo de execução quase insuficiente para desligar a carga.

7. As baterias se degradam com o tempo. Isso se reflete no tempo de execução, não na entrega de energia; Ele sempre entregará até sua potência nominal. Quanto menos carga houver na bateria, mais tempo de execução você terá (mas não será linear).

   Você terá uma carga específica e o tempo de execução que você recebe do no-break diminuirá à medida que as baterias envelhecerem. Portanto, dimensionar o no-break com base nas potências listadas do que está conectado lhe dará uma proteção extra. A carga real será menor, o que ainda permitirá tempo de execução útil à medida que as baterias envelhecem.

8. Você não precisa ter todos os itens conectados ao mesmo no-break. Se você tiver muitos equipamentos, faça uma comparação comparando um único no-break de alta capacidade com vários no-breaks menores.