Die in „Watt“ gemessene USV- Lastkapazität ist ein wichtiger Faktor, der bei der Auswahl einer USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) berücksichtigt werden muss. Es bestimmt, wie viele elektronische Geräte das USV-System unterstützen kann. In diesem Beitrag erfahren Sie, wie Sie in den folgenden vier Schritten die richtige USV mit der erforderlichen USV-Lastkapazität auswählen.

USV-Maßeinheiten klären
USV-Systeme werden entweder in Kilowatt (kW) oder in Kilovoltampere (kVA) bewertet. Beispielsweise gilt in einem Gleichstromkreis (DC) Watt = Volt x Ampere. Mit anderen Worten: 1 kW = 1 kVA.

Sie sind jedoch nicht gleich, wenn das unterbrechungsfreie Stromversorgungssystem AC (Wechselstrom) verwendet. Normalerweise versorgt Wechselstrom Gebäude und Geräte effizienter mit Strom. Daher verwenden Rechenzentren normalerweise AC-USV-Stromversorgungen. Wenn der Wechselstrom jedoch auf den Transformator des Geräts trifft, weist er reaktive Eigenschaften auf, wodurch die verfügbare Leistung (Watt) in Scheinleistung (Volampere) reduziert wird. Daher gilt in Wechselstromkreisen Watt = Volt x Ampere x Leistungsfaktor. Leistungsfaktoren unterscheiden sich in verschiedenen Szenarien voneinander. Beispielsweise sind große USV-Systeme auf der Grundlage eines Leistungsfaktors von 0,8 ausgelegt, was bedeutet, dass eine 100-kVA-USV nur 80 kW Wirkleistung unterstützen kann.
Die Reaktanz reduziert die nutzbare Leistung (Watt), die aus der Scheinleistung (Voltampere) verfügbar ist. Das Verhältnis dieser beiden Zahlen wird als Leistungsfaktor (PF) bezeichnet. Daher lautet die tatsächliche Leistungsformel für Wechselstromkreise Watt = Volt x Ampere x Leistungsfaktor. Leider wird der PF für die meisten Geräte selten angegeben, es handelt sich jedoch immer um eine Zahl von 1,0 oder weniger, und das Einzige, was einen PF von 1,0 hat, ist eine Glühbirne.

Berechnen Sie die maximale USV-Last

Die Last ist die Gesamtmenge an Strom, die elektrische Geräte verbrauchen. Um die Belastung zu berechnen, sollte man eine Geräteliste erstellen, die die Gesamtwattzahl enthält, die jedes Gerät benötigt, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Wenn Sie beispielsweise
einen 120-W-PC, einen 30-W-VPN-Router, einen 960-W-Server, zwei 280-W-Netzwerk-Switches und ein 480-W-Speichergerät gleichzeitig betreiben möchten, beträgt die erforderliche Gesamtlast 2150 W.

Schätzen Sie die erforderliche USV-Lastkapazität

Abhängig von den Leistungsfaktoren wird die USV im Allgemeinen mit etwa 80 % der tatsächlichen Nennkapazität betrieben, da der allgemeine Leistungsfaktor 0,8 beträgt. Das heißt, man betreibt die unterbrechungsfreie Stromversorgung nur mit etwa 80 % der Kapazität, um die berechnete Last zu unterstützen. Wenn beispielsweise die insgesamt erforderliche Kapazität/Last 200 W beträgt, ist es besser, eine USV mit einer Kapazität von etwa 250 W (250 W x 0,8 = 200 W) zu wählen.

Typenschilddaten von USV-Systemen
Das größte Problem bei der Berechnung der Größe von USV-Einheiten ist die Bestimmung ihrer tatsächlichen Last. Viele Hersteller von Datenhardware stellen immer noch unzureichende oder irreführende Leistungsdaten für ihre Geräte bereit. Bei korrekter Verwendung liefern diese in der Regel recht genaue Informationen
. Aber kein Tool kann Ihnen eine genaue Schätzung der Gesamtlast liefern; Es liegt an Ihnen, realistische Zahlen zu entwickeln.
Seien Sie vorsichtig bei der Verwendung des Typenschilds. Hierbei handelt es sich um eine Legalitätsbewertung, die in der Regel eine viel höhere Volt-Ampere-Nennleistung ergibt, als das Gerät jemals aufnehmen kann. Stellen Sie sich beispielsweise ein Gerät vor, dessen Typenschild 90 bis 240 Volt bei 4 bis 8 Ampere und ein 500-W-Netzteil anzeigt. Auf dem Typenschild sind die Nummern rückwärts angegeben. Die größere Stromstärke geht mit der niedrigeren Spannung einher. Geht man von nominell 120 Volt bei 8 Ampere aus, erhält man 960 VA. Ein PF von 0,95 würde 912 W ergeben. Kein Netzteil ist so ineffizient und ein Netzteil läuft fast nie mit voller Leistung. Daher ist es höchst unwahrscheinlich, dass dieses Gerät jemals mehr als 500 W Leistung
verbraucht . Wenn Sie jedoch wirklich konservativ sein möchten, multiplizieren Sie es mit 1,1 und ermitteln Sie die Eingangsleistung von 550 W.



Sollten Sie sich direkt für eine USV mit geschätzter USV-Lastkapazität entscheiden?

Man könnte meinen, dass es machbar ist, eine USV direkt anhand der geschätzten USV-Lastkapazität auszuwählen. Tatsächlich ist es nicht empfehlenswert, die entsprechende USV ausschließlich auf der Grundlage der geschätzten USV-Lastkapazität auszuwählen. Zusätzlich zur geschätzten USV-Kapazität sollten zwei Hauptfaktoren berücksichtigt werden: Spielraum und USV-Laufzeit.

Spielraum

Es gäbe überhaupt keinen Spielraum, wenn man eine 1-kVA-USV mit einer USV-Kapazität von 900 W (PF = 0,9) kaufen würde, um eine berechnete Last von 900 W zu unterstützen. Unter solchen Umständen würde das gesamte System zu 100 % ausgelastet sein. Tatsächlich wird eine 100-kVA-USV unabhängig von der Angabe der PF-Werte (selbst wenn der PF 1 ist) in der realen Welt des Rechenzentrums niemals eine tatsächliche volle 100-kW-Last unterstützen. Es wird nicht mit 100 % Auslastung betrieben.
Da große USV-Systeme dreiphasig sind, nehmen wir hier als Beispiel eine 100-kVA-USV in einem dreiphasigen System mit 0,9 PF (90 kW Leistung). Wie die Tabelle unten zeigt, stehen
der USV immer noch 40 kVA oder 36 kW ungenutzt zur Verfügung, wenn Phase A zu 95 %, Phase B zu 60 % und Phase C nur zu 25 % ausgelastet ist. Wenn daher die tatsächlich erforderliche Last 90 kW (100 kVA) beträgt, wird eine USV mit 90 kW (100 kVA) nicht empfohlen, da sie nur eine tatsächliche Last von 54 kW (60 kVA) bietet. Wenn man eine volle 900-W-Last benötigt, wäre es ratsam, ein 2-kVA-System zu kaufen, um es mit 50 % Lastkapazität zu betreiben.

UPS-Laufzeit

Die tatsächlich erforderliche USV-Lastkapazität kann auch von der USV-Laufzeit beeinflusst werden, wenn mehr Zeit für den Betrieb von Geräten benötigt wird. Befinden sich die anzuschließenden Geräte beispielsweise auf verschiedenen Etagen oder an externen Standorten, muss die USV mehr Zeit bieten, um die Geräte am Laufen zu halten. Andernfalls kann jeder durch Netzwerkausfälle verursachte Ausfall zu unermesslichen Verlusten führen. Normalerweise ist die Laufzeit länger, wenn die tatsächliche USV-Lastkapazität viel größer ist als die erforderliche Last. Stellen Sie sich vor, eine USV mit 1 kVA/900 W bietet bei 100 % Last (900 W) eine Laufzeit von 11 Minuten, man könnte eine USV mit 2 kVA/1800 W desselben Herstellers bei 50 % Last (900 W) verwenden, um eine Laufzeit von 24 Minuten zu erreichen.