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Cinco formas mais eficazes de maximizar a eficiência energética da sua UPS
10 Mar 2023
Um moderno sistema de UPS on-line tem muitas vantagens, especialmente quando se trata de eficiência energética de UPS. Ele fornece proteção contra todos os tipos de falha de alimentação, filtra uma vasta gama de distúrbios encontrados na rede elétrica. Como tal, fornece cargas mais sensíveis com uma fonte de alimentação de backup limpa. Com capacidade de armazenamento extra, pode ser projetado para suportar a carga crítica, por exemplo. Quando um fornecimento alternativo, como um sistema de gerador de reserva, é colocado on-line, normalmente por 10 a 15 minutos, mas pode levar até horas. A eficiência energética de seu UPS de fonte de alimentação ininterrupta é importante por dois motivos críticos. O primeiro está relacionado com os custos de funcionamento e o segundo está relacionado com o tempo de funcionamento da bateria da UPS disponível quando falha a fonte de alimentação principal. Este artigo analisa as cinco maneiras mais eficazes de maximizar a eficiência energética do no-break.


1. Dimensionamento correto do no-break e da fonte de alimentação da bateria de backup


A maioria dos usuários associa a eficiência energética do UPS com os custos de operação, e isso certamente é verdade com as soluções de UPS para data centers. Quanto maior sua eficiência energética operacional, menor a quantidade de energia
desperdiçado. A economia de eficiência energética do UPS também significa menor produção de calor e, portanto, menos carga no sistema de resfriamento local. O dimensionamento correto do sistema de energia UPS e o perfil de carga também ajudam a garantir que ele esteja suportando um perfil de carga dentro de sua faixa ideal. Em um sistema UPS baseado em transformador antigo, a eficiência energética do UPS pode ser de apenas 80-85% e dentro de um sistema altamente carregado.
Isso ocorre porque, nesse tipo mais antigo de fonte de alimentação ininterrupta, o perfil de eficiência diminui drasticamente assim que a carga é inferior a cerca de 70-80% da classificação do no-break. Em um projeto de sistema UPS mais moderno, uma carga tão baixa quanto 25% ainda pode alcançar alta eficiência operacional. O uso de um design de UPS modular também ajuda a dimensionar corretamente, pois o número 'correto' de modelos de UPS pode ser usado neste design de alta eficiência para atender à carga e a quaisquer requisitos N+X.


2. Substituições e reformas de baterias de no-break

Os sistemas de energia UPS podem ter uma vida útil de dez a quinze anos ou mais, desde que o dispositivo passe por manutenção anual regular e renovação cíclica.
Fontes de alimentação ininterrupta incluem itens 'consumíveis' que requerem colocação regular e dentro de sua vida útil. As baterias UPS são o exemplo mais comum e geralmente são do tipo

vida útil projetada de 5 ou 10 anos de chumbo-ácido, exigindo substituição por volta dos anos 3-4 ou 7-8, respectivamente, e quando usado em um ambiente de 20˚C. Os ventiladores de resfriamento são outro exemplo de consumível do no-break, que também deve ser inspecionado anualmente e substituído de acordo com as recomendações do fabricante do ventilador.


Por volta do quinto ano de operação, um sistema UPS deve ser considerado para reforma. O princípio funciona aqui e inclui a substituição dos capacitores CA e CC. Os capacitores precisam ser substituídos à medida que ressecam e suas características de autocorreção são enfraquecidas a ponto de ocorrer uma possível falha crítica. Capacitores usam polipropileno inflamável e em altas temperaturas internas podem sofrer fuga térmica e causar um incêndio dentro da fonte de alimentação ininterrupta.
Se o sistema de energia do datacenter estiver no oitavo ano de operação e exigir a substituição da bateria do no-break. Pode valer a pena considerar uma atualização completa do UPS em vez de uma reforma e, especialmente, se o seu sistema legado for do tipo baseado em transformador. Uma atualização para um sistema UPS modular sem transformador pode apresentar melhorias de eficiência energética de 15 a 20% ou mais, dependendo da porcentagem de carga e do perfil suportado.


3. Modo ECO da UPS

Executar a fonte de alimentação ininterrupta em seu modo de economia de energia dedicado, comumente conhecido como modo ECO, pode aumentar a eficiência para 98-99%. Ele consegue isso operando de fato como

uma UPS de linha interativa, de modo que a carga é alimentada pela linha de bypass com o inversor inativo, mas pronto para assumir se houver falha ou flutuação da rede elétrica. Essa pequena interrupção na alimentação contínua é a principal desvantagem do uso do modo ECO, principalmente com equipamentos sensíveis.



4. Manutenção do UPS e inspeções de rotina

A manutenção regular dos sistemas UPS é crítica para a disponibilidade e resiliência de uma fonte de alimentação ininterrupta e deve ser orçada quando instalada pela primeira vez. Sem a manutenção regular dos sistemas UPS, falhas repentinas podem ocorrer com mais de 80% causadas por um conjunto de baterias mal mantido. Por mais sofisticado que um no-break possa ser, o fato é que as fontes de alimentação ininterrupta possuem peças consumíveis que requerem inspeção regular para garantir o desempenho ideal, incluindo a eficiência energética geral do no-break.


5. Monitoramento Remoto do UPS

Fontes de alimentação ininterrupta devem ser monitoradas em uma rede Ethernet/IP para condições de alarme. O monitoramento contínuo do sistema UPS pode estabelecer padrões de carga ao longo do tempo e fornecer tempo suficiente para responder a problemas que possam afetar a eficiência energética e a resiliência operacional do UPS. Dois alarmes específicos que podem indicar eficiência energética incluem:

Alarmes de sobrecarga e bypass: se a carga conectada à fonte de alimentação do UPS for maior que sua saída nominal, um alarme será emitido. Se a sobrecarga for grande o suficiente ou se houver uma condição de falha interna, a fonte de alimentação ininterrupta pode entrar no modo bypass

Alarmes de sobretemperatura: podem indicar uma falha do ventilador interno ou que a ventilação dentro e fora do gabinete do no-break está restrita. Temperaturas ambientes internas mais altas a longo prazo podem causar danos aos componentes, bem como exigir que os ventiladores funcionem em velocidades mais altas.




Se o conjunto de baterias estiver em um gabinete ou sala separada, recomenda-se a instalação de um sensor de temperatura de bateria separado.


Resumo da eficiência energética da UPS

Ao longo das últimas duas décadas, houve uma melhoria significativa nos níveis de eficiência energética das UPS de datacenter. O uso de retificadores e inversores baseados em IGBT ajudou a reduzir drasticamente as perdas fixas de eficiência energética e nivelou a curva de eficiência em uma ampla faixa de carga, de 25% a 100% carregado. Também houve melhorias no projeto do transformador e a introdução generalizada de UPS de datacenter modular por muitos dos principais fabricantes de UPS. Os níveis de eficiência energética aumentaram de cerca de 70-80% para cerca de 96% para a maioria dos sistemas online e 97-98% podem eventualmente se tornar a norma. No entanto, sempre haverá a necessidade de dimensionar corretamente o UPS e seu conjunto de baterias, monitorar as instalações e garantir que sejam mantidas corretamente para que os cálculos de projeto sejam comprovados em uso.


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