Fünf effektivste Möglichkeiten zur Maximierung der Energieeffizienz Ihrer USV

10 Mar 2023

Ein modernes Online-USV-System hat viele Vorteile, insbesondere wenn es um die Energieeffizienz der USV geht. Es bietet Schutz vor allen Arten von Stromausfällen und filtert eine Vielzahl von Störungen, die in der Netzversorgung auftreten. Versorgt somit empfindlichere Lasten mit einer sauberen Notstromversorgung. Mit zusätzlicher Speicherkapazität kann es beispielsweise so ausgelegt werden, dass es die kritische Last unterstützt. Wenn eine alternative Versorgung, wie z. B. ein Standby-Generatorsystem, in Betrieb genommen wird, dauert dies normalerweise 10 bis 15 Minuten, kann aber bis zu Stunden dauern. Die Energieeffizienz Ihrer USV mit unterbrechungsfreier Stromversorgung ist aus zwei entscheidenden Gründen wichtig. Der erste sind die laufenden Kosten und der zweite bezieht sich auf die verfügbare USV-Batterielaufzeit, wenn die Netzstromversorgung ausfällt. Dieser Artikel befasst sich mit den fünf effektivsten Möglichkeiten, wie Sie die Energieeffizienz Ihrer USV maximieren können.

1. Richtige Dimensionierung der Stromversorgung der USV und der Backup-Batterie

Die meisten Benutzer assoziieren USV-Energieeffizienz mit Betriebskosten, und dies gilt sicherlich für USV-Lösungen für Rechenzentren. Je höher die betriebliche Energieeffizienz, desto geringer die Energiemenge

verschwendet. USV-Energieeffizienzeinsparungen bedeuten auch eine geringere Wärmeabgabe und damit eine geringere Belastung des lokalen Kühlsystems. Die richtige Dimensionierung des USV-Stromversorgungssystems und Lastprofils trägt ebenfalls dazu bei sicherzustellen, dass es ein Lastprofil innerhalb seines optimalen Bereichs unterstützt. Bei einem alten transformatorbasierten USV-System beträgt die USV-Energieeffizienz möglicherweise nur 80-85 % und innerhalb eines hochbelasteten Systems.

Denn bei dieser älteren Art von unterbrechungsfreien Stromversorgungen schwächt sich das Wirkungsgradprofil ziemlich stark ab, sobald die Last weniger als etwa 70-80 % der USV-Nennleistung beträgt. In einem moderneren USV-Systemdesign kann eine Last von nur 25 % immer noch eine hohe Betriebseffizienz erreichen. Die Verwendung eines modularen USV-Designs hilft auch bei der richtigen Dimensionierung, da die „richtige“ Anzahl von USV-Modellen in diesem hocheffizienten Design verwendet werden kann, um die Last und alle N+X-Anforderungen zu erfüllen.

2. Austausch und Überholung von USV-Batterien

USV-Stromversorgungssysteme können eine Lebensdauer von zehn bis fünfzehn Jahren und mehr haben, vorausgesetzt, das Gerät wird einer regelmäßigen jährlichen Wartung und zyklischen Überholung unterzogen.

Unterbrechungsfreie Stromversorgungen umfassen „Verbrauchsartikel“, die regelmäßig und innerhalb ihrer vorgesehenen Lebensdauer platziert werden müssen. USV-Batterien sind das häufigste Beispiel und gehören im Allgemeinen zu den

Blei-Säure 5 Jahre oder 10 Jahre Design-Lebensdauer, die einen Austausch nach etwa 3-4 bzw. 7-8 Jahren erfordert und bei Verwendung in einer Umgebungstemperatur von 20˚C. Lüfter sind ein weiteres Beispiel für ein USV-Verbrauchsmaterial, das ebenfalls jährlich überprüft und gemäß den Empfehlungen des Lüfterherstellers ausgetauscht werden sollte.

Um das fünfte Betriebsjahr herum sollte eine Überholung eines USV-Systems in Erwägung gezogen werden. Die Hauptarbeiten hier umfassen den Austausch der AC- und DC-Kondensatoren. Die Kondensatoren müssen ersetzt werden, da sie austrocknen und ihre Selbstheilungseigenschaften bis zu dem Punkt geschwächt sind, an dem ein möglicherweise kritischer Fehler auftritt. Kondensatoren verwenden brennbares Polypropylen und können bei hohen Innentemperaturen thermisch durchgehen und einen Brand in der unterbrechungsfreien Stromversorgung verursachen.

Wenn das Stromversorgungssystem Ihres Rechenzentrums das achte Betriebsjahr erreicht hat und ein Austausch der USV-Batterie erforderlich ist. Es kann sich lohnen, ein komplettes USV-Upgrade statt einer Modernisierung in Betracht zu ziehen, insbesondere wenn Ihr Altsystem ein transformatorbasiertes System ist. Ein Upgrade auf ein transformatorloses, modulares USV-System kann je nach Lastprozentsatz und unterstütztem Profil Energieeffizienzverbesserungen von 15-20 % oder mehr bewirken.

3. USV-ECO-Modus

Wenn Sie die unterbrechungsfreie Stromversorgung in ihrem speziellen Energiesparmodus betreiben, der allgemein als ECO-Modus bekannt ist, kann die Effizienz auf 98-99 % gesteigert werden. Es erreicht dies, indem es tatsächlich als fungiert

eine line-interaktive USV, sodass die Last über die Bypass-Leitung versorgt wird, wobei der Wechselrichter inaktiv ist, aber bereit ist, bei einem Ausfall oder einer Schwankung der Netzversorgung zu übernehmen. Diese kurze Unterbrechung der Dauerleistung ist der Hauptnachteil der Verwendung des ECO-Modus, insbesondere bei empfindlichen Geräten.

4. USV-Wartung und Routineinspektionen

Die regelmäßige Wartung von USV-Systemen ist entscheidend für die Verfügbarkeit und Belastbarkeit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung und sollte bei der Erstinstallation eingeplant werden. Ohne regelmäßige Wartung von USV-Systemen können plötzliche Ausfälle auftreten, die zu über 80 % auf einen schlecht gewarteten Batteriesatz zurückzuführen sind. So ausgeklügelt eine USV auch sein mag, Tatsache ist, dass unterbrechungsfreie Stromversorgungen Verschleißteile enthalten, die regelmäßig überprüft werden müssen, um eine optimale Leistung einschließlich der gesamten Energieeffizienz der USV zu gewährleisten.

5. USV-Fernüberwachung

Unterbrechungsfreie Stromversorgungen sollten über ein Ethernet/IP-Netzwerk auf Alarmzustände überwacht werden. Die kontinuierliche Überwachung des USV-Systems kann im Laufe der Zeit Lastmuster ermitteln und genügend Zeit geben, um auf Probleme zu reagieren, die die Energieeffizienz und Betriebssicherheit der USV beeinträchtigen könnten. Zwei spezifische Alarme, die auf Energieeffizienz hinweisen können, sind:

Überlast- und Bypass-Alarme: Wenn die an die USV-Stromversorgung angeschlossene Last größer als die Nennleistung ist, wird ein Alarm ausgegeben. Wenn die Überlastung groß genug ist oder ein interner Fehlerzustand vorliegt, kann die unterbrechungsfreie Stromversorgung in den Bypass-Modus wechseln

Übertemperaturalarme: können auf einen Ausfall des internen Lüfters hinweisen oder darauf, dass die Belüftung in und aus dem USV-Schrank eingeschränkt ist. Langfristig höhere interne Umgebungstemperaturen können zu Schäden an Komponenten führen und erfordern, dass Lüfter mit höheren Geschwindigkeiten laufen.

Wenn sich der Batteriesatz in einem separaten Schrank oder Raum befindet, wird die Installation eines separaten Batterietemperatursensors empfohlen.

Zusammenfassung der USV-Energieeffizienz

In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich die Energieeffizienz der USV von Rechenzentren erheblich verbessert. Die Verwendung von IGBT-basierten Gleichrichtern und Wechselrichtern hat dazu beigetragen, die festen Energieeffizienzverluste drastisch zu senken und die Effizienzkurve über einen breiten Lastbereich von so niedrig wie 25 % bis 100 % Last abzuflachen. Es gab auch Verbesserungen im Transformatordesign und die weit verbreitete Einführung modularer USV für Rechenzentren durch viele der führenden USV-Hersteller. Die Energieeffizienzniveaus sind bei den meisten Online-Systemen von etwa 70–80 % auf etwa 96 % gestiegen, und 97–98 % könnten schließlich zur Norm werden. Es besteht jedoch immer die Notwendigkeit, sowohl die USV als auch ihren Batteriesatz richtig zu dimensionieren, die Installationen zu überwachen und sicherzustellen, dass sie korrekt gewartet werden, wenn sich die Konstruktionsberechnungen im Einsatz bewähren sollen.

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