Domanda:
Qualcuno può aiutarmi a identificare le specifiche di un UPS per un computer a 20 core ad alte prestazioni?
niran90
2020-03-12 14:00:10 UTC
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In primo luogo, sono uno sviluppatore di software a cui è stato delegato il compito di trovare un UPS per la macchina della suite di test a 20 core del mio team. È alimentato da un alimentatore Corsair RM1000X da 1kW. Vivo in Sud Africa dove, dall'anno scorso, abbiamo avuto regolari interruzioni di corrente. Il mio team vorrebbe investire in un UPS in grado di mantenere la macchina in funzione durante l'interruzione di corrente più lunga possibile (~ 4 ore nel caso peggiore). Anche se si tratta di una macchina dedicata alla suite di test, la usiamo regolarmente per eseguire simulazioni di medie dimensioni (siamo un gruppo di ricerca sulla dinamica dei fluidi computazionali) durante la notte. È principalmente per questo scopo che vorremmo garantire che la macchina possa funzionare attraverso un'interruzione di corrente, senza interruzioni.

Ho fatto ricerche su come selezionare un UPS, ma sono molto confuso riguardo al differenza tra la valutazione W e la valutazione VA fornita per tutti gli UPS e non sono sicuro di come selezionarne uno che manterrà la macchina in funzione per circa 4 ore. Qualcuno può consigliarmi su questo? Un UPS è quello che dovrei cercare in primo luogo? O dovrei invece guardare agli inverter (in tal caso, mi raccomando come dovrei selezionare anche un inverter)?

VA è l'intera onda sinusoidale che deve essere generata. Watts è la parte dell'onda sinusoidale che la tua attrezzatura utilizza effettivamente. Supponi di avere un alimentatore che scalpella la parte superiore dell'onda sinusoidale * quando è positivo *, solo per il 10% del ciclo totale. consuma 5 ampere in quel momento, ma solo 0,5 A in media, quindi 115 W. Tuttavia il generatore meccanico rotante deve rendere 230Vx5A = 1150 VA. Con gli inverter, tuttavia, l'inverter potrebbe non aver bisogno di fare tutto ciò, poiché può tracciare il carico istantaneamente.
* È alimentato da un alimentatore Corsair RM1000X da 1 kW. * È improbabile che il sistema assorba così tanta energia durante il normale funzionamento, anche con un carico elevato della CPU. Se è possibile rilevare un'interruzione di corrente e limitare la frequenza massima della CPU turbo con uno script, ciò potrebbe estendere notevolmente il tempo di esecuzione a un costo moderato in termini di prestazioni. Guardando i numeri di TDP massimo per le CPU, otterrai una stima del caso peggiore, oltre alla potenza per la RAM, le cose generali della scheda madre e qualsiasi HDD / SDD.
@Alexander perché gli UPS per computer hanno sempre avuto un solo scopo: darti abbastanza tempo per fare uno spegnimento ordinato. Non sono * solo per * operazioni estese fuori rete. C'è un intero altro mondo per questo, maturato per 30 anni, alimentato dal solare off-grid / Van Life / persone che vivono in barca stretta. Non c'è motivo per i produttori di UPS di reinventare quella ruota.
@RichardtheSpacecat L'ho sempre trovato molto strano. Nella mia esperienza, la capacità è l'unica cosa di cui vale la pena preoccuparsi per la vasta maggioranza dei consumatori, che hanno una configurazione da 150-600w a metà strada. Perché UPS pubblicizzi la loro capacità di 1500 VA ma non la loro capacità è al di là di me.
@niran90 Sta diventando un thread popolare ... posso suggerirti di inserire il tuo commento ("utilizzato principalmente per l'adattamento di prova ...") nella domanda?
Considera anche la possibilità di spostare il tuo server di prova su un provider cloud. Questo potrebbe rivelarsi * MOLTO * più economico rispetto all'implementazione di una soluzione basata su UPS.
Sì, prima di capire il dimensionamento per il tuo sistema, dovresti capire quanta potenza di picco _effettiva_ consuma la tua suite di test; I misuratori Kill-A-Watt non sono troppo costosi (meno di 30 USD su Amazon) e forniranno informazioni cruciali per i vincoli di dimensionamento. Anche la mia biblioteca locale me ne presterà uno per una settimana alla volta (sebbene siano gli Stati Uniti). Prima di considerare le opzioni di dimensionamento, eseguivo il simulatore a "piena inclinazione" durante la misurazione del consumo energetico.
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@Milwrdfan Quindi, sebbene sia principalmente utilizzato per l'adattamento ai test, lo scopo per cui lo usiamo (che richiede un UPS) è quello di eseguire simulazioni di medie dimensioni (siamo un gruppo di ricerca sulla dinamica dei fluidi computazionali) che sono troppo piccole per garantire che vengano eseguite un grappolo. Quando vengono eseguite tali simulazioni, non è richiesta alcuna interazione con altri dispositivi e la mahine è autonoma.
Hai un budget? È solo una spesa in conto capitale una tantum o è previsto un budget di spese operative in corso?
Facendo questo come un commento: prima di investire in un UPS di lunga durata, assicurati che la tua macchina della suite di test possa funzionare in modo completamente indipendente da qualsiasi cosa al di fuori di se stessa. Nessun accesso a Internet, nessun server condiviso, nessun server di licenza per strumenti di test, nessuna memoria di rete, nessun altro strumento di aggregazione di test. Senza potere a quegli altri dispositivi se ne hai bisogno, sarai comunque morto nell'acqua.
Sicuramente generatore più UPS di breve durata. Più economico da acquistare, più economico da gestire.
Assicurati di misurare quanto il sistema consuma effettivamente sotto il carico massimo (con un dispositivo kill-a-watt o simile) per ottenere una stima migliore di quale sarebbe la capacità dell'UPS effettiva richiesta. Ciò potrebbe significare che la macchina consumerebbe solo, diciamo, 300 W, il che ridurrebbe la capacità dell'UPS richiesta a ~ 1,2 kWh e poi un po 'per una buona misura, rendendola forse molto più economica da acquistare.
Inoltre, un fatto triste della vita è che alcuni (molti, quasi tutti?) Produttori di UPS in realtà non specificano il valore in kWh dei loro dispositivi; invece, di solito li valutano in minuti al massimo e mezzo carico. Tuttavia, questo requisito "fino a 4 kWh" è piuttosto elevato; ottenere un UPS come questo sarebbe probabilmente molto costoso, poiché molti toccano a malapena una capacità di 1 kWh. Considera un'opzione anche di un piccolo generatore di backup insieme a un UPS più economico. Assicurati di collegare la macchina all'UPS, in modo che possa spegnersi senza problemi quando l'UPS si esaurisce se non c'è nessuno in giro per far funzionare il generatore.
@Criggie Non abbiamo ancora finalizzato il budget - attualmente sto effettuando una ricerca preliminare per avere un'idea del costo. Ma da quello che vedo, sembra che oltre all'investimento iniziale molto elevato per le specifiche richieste (> $ 1800), dovremmo sostituire le batterie ogni 2-3 anni, il che sarebbe un costo aggiuntivo.
Il computer deve essere in funzione per la durata della mancanza di alimentazione di rete o sarebbe sufficiente che si spenga in modo pulito? La differenza è di migliaia di ZAR.
Sei risposte:
#1
+38
jonathanjo
2020-03-12 15:47:52 UTC
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Ci sono molte cose in gioco con il mercato dei gruppi di continuità. La maggior parte delle persone che acquistano prodotti più piccoli ha poca conoscenza e desidera solo un senso di sicurezza. Di conseguenza, devi stare attento a interpretare le informazioni di marketing in modo appropriato.

Di seguito sono riportate alcune note e suggerimenti "adatti agli ingegneri del software", che ti avvicineranno abbastanza ad alcune risposte per la tua situazione che potrai quindi avere una conversazione ragionevole con i fornitori. Non effettuare acquisti o installazioni basandosi esclusivamente su queste note.

Background

Volta-Amp vs Watts : la differenza tra VA e W può essere complesso e dipende dal tipo di carico. Ma come semplificazione per le apparecchiature informatiche è possibile utilizzare un fattore di potenza di 0,67, ovvero se l'alimentazione di rete CA è 240 V CA e la si misura a 4 A, si hanno 960 VA, ovvero circa 643 W. (Dai documenti APC). Alcuni alimentatori hanno un fattore di potenza fino a 0,99, come questo di HP ​​, [grazie grahamj42]. Vedrai che, in entrambi i casi, si tratta di una quantità relativamente piccola rispetto agli altri requisiti di margine.

Online? Devi distinguere tra UPS "online" e "offline" : uno online alimenta i tuoi computer con AC generata dalle sue batterie, e li carica costantemente quando la rete AC quando è disponibile. Un UPS offline passa dalla rete CA all'AC generata dalle batterie, impiegando forse 10 ms circa per farlo. La varietà online è considerata notevolmente superiore per i computer, probabilmente essenziale per un server come descrivi.

Scalabilità di base . Se hai 1.000 W per 4 ore, hai bisogno di 4.000 Wh. Una tipica batteria per auto è di circa 500 Wh ( Wikipedia), quindi le tue esigenze di base sono almeno otto batterie per auto da conservare. Ma nota che quattro ore sono considerate molte. [Grazie ai commentatori per aver rilevato i miei errori aritmetici.]

MA

  1. Il tempo di funzionamento dell'UPS è estremamente non lineare sotto carico.
  2. Un computer contrassegnato da 1.000 W non utilizza nulla come 1.000 W la maggior parte del tempo (per la stima iniziale chiamalo 500 W, ma questo è vale davvero la pena misurarlo.)
  3. Un dispositivo contrassegnato da 1.000 W potrebbe usarne molto di più durante l'avvio immediato (per una stima iniziale chiamarlo 2.000 W)
  4. Le batterie invecchiano e si degradano mentre lo fanno (chiamalo 50% a fine vita)
  5. I set di batterie di grandi dimensioni hanno i loro problemi (cavi CC ad alta corrente, protezione antincendio, ecc.)
  6. Non appena hai il tuo server su UPS, trovi che hai bisogno dei tuoi switch ethernet, dei tuoi router, dei tuoi monitor, dei tuoi desktop, dei tuoi fan e ... oh no ... della tua aria condizionata. Assicurati di includere tutto ciò di cui hai effettivamente bisogno.
  7. È probabile che riduci le tue esigenze una volta visualizzati i prezzi

Il che significa che un computer da 1.000 W ha bisogno di un UPS che può erogano 2.000 W, ma possiamo stimarne il tempo di funzionamento a 500 W.

A causa della non linearità, la maggior parte degli UPS è specificata dal carico di picco e dispone di un calcolatore del carico in funzione del tempo o grafico . I grafici seguenti mostrano un UPS da 10 kVA (curva A) e lo stesso con varie batterie aggiuntive che danno tempi più lunghi.

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Da Scheda tecnica APC

Alcuni suggerimenti

Sostituzione della batteria Non acquistare un UPS senza aver capito che lo farai sostituzione delle batterie ogni pochi anni. I produttori in genere dicono da tre a cinque anni ( nota di APC), ma le condizioni sul campo potrebbero darti meno.

Test, test, test Non fare affidamento su un UPS a meno che non lo provi. Se non lo provi, non scoprirai se tutto ciò che dovrebbe essere collegato all'UPS è effettivamente collegato all'UPS. (Raccomando cavi e prese di colore diverso.) E non saprai se accidentalmente hai un riscaldatore da 3 kW collegato e niente come il tempo di funzionamento che ti aspettavi. O le tue batterie sono scariche. O rimosso! O fusibili bruciati. (Ho visto tutti questi nella vita reale: di solito i guasti sono qualcosa di semplice, il funzionamento ad alta affidabilità è difficile perché devi trovarli tutti .) Dovresti programmare test periodici: di solito ho test-trip settimanali o mensili specificati e calibrazioni annuali.

Monitor, monitor, monitor Non mettere il server sull'UPS senza accertarsi che il server si spenga correttamente in caso di interruzione di corrente imminente . (Significa ottenere l'UPS con interfaccia ethernet / USB / RS-232, configurare il server per usarlo.)

Budget Solo un commento di budget. Un UPS da 10 kW ha un prezzo di listino di circa 7.500 USD (marzo 2020) e il suo calcolatore suggerisce circa 1 ora e 10 a 1.000 W e 2 ore e 30 a 500 W. L'aggiunta di batterie extra potrebbe farti raggiungere il tempo prefissato. Ricorda che tra pochi anni comprerai nuove batterie. Non sto dicendo che sia una buona idea, mi limito a notare quali potrebbero essere i costi.

Generatore? Come suggerito nei commenti, potresti essere servito meglio con un generatore e diciamo 10 minuti di UPS. In genere vuoi sovrascrivere anche la corrente del generatore (Tripp note, Eaton note) ma non troppo (Hyundai note). Fondamentalmente, chiedi al tuo elettricista di procurarti un interruttore di trasferimento automatico, oppure puoi farlo manualmente con le spine se sei sempre presidiato. Ai fini del budget, considerare un generatore portatile da 10 kW con avviamento elettrico e interfacce per l'interruttore di trasferimento potrebbe costare 1.000 dollari e funzionerà per 10 ore su un serbatoio. Ho visto generatori di backup da 5 kW costruiti appositamente di alta qualità (ad es. Avvio automatico, lungo periodo) per circa $ 2.000. Un generatore fisso per tutta la casa da 20 kW potrebbe costare 5.000 dollari USA e, se disponibile, può funzionare con il gas convogliato (cioè a tempo indeterminato). Un generatore di riserva avrà l'avvio automatico e (importante!) Un caricabatterie per la batteria di avviamento. (Numeri rapidi di budget dal fornitore statunitense Home Depot e dai siti web Hyundai del Regno Unito, marzo 2020). Semplice video che mostra un generatore Hyundai da 5 kW con "interruttore di trasferimento automatico" su Youtube. Nella tua applicazione un UPS (e il computer!) Andrebbe dove si trova la lampada in quel video. Un altro video.

Documentazione Scoprirai che i principali fornitori come APC e Tripp hanno una documentazione generale estremamente buona. (Es. Calcolo della potenza totale per i data center in APC.) Una rapida ricerca mostra anche un libro di Kohler sull'argomento, che copre anche l'integrazione del generatore UPS ( Kohler).

Risposta

Se vuoi davvero quattro ore, potresti usare qualcosa di simile al seguente come specifica per ciò che devi ottenere / fare:

  • Controlla e ricontrolla il tuo fabbisogno energetico, in base a quanto ipotizzato come 1 kW
  • UPS online a doppia conversione
    • con ampie tolleranze per accettare l'alimentazione del generatore [grazie David Schwartz]
    • con interfaccia ethernet, idealmente SNMP (altri preferiscono handshake USB o RS-232) per server singolo [grazie Peter Cordes]
  • Potenza massima> 2 kW
  • 10 minuti a 1 kW (tempo sufficiente per rifornire il generatore)
  • Generatore diesel con avviamento automatico da 5 kW
  • Interruttore di trasferimento automatico
  • Alcuni metodi affinché il server veda il generatore in funzione, idealmente con allarme "carburante basso", idealmente SNMP
  • Prese e cavi colorati per alimentazione di riserva
  • Cavi ethernet colorati per lavori di backup -potenza di rete
  • Regime di test

Ovviamente con un generatore avrai molto più di quattro ore e puoi considerare un'intera giornata lavorativa o 24 ore operazione.

Potresti scoprire che è semplicemente troppo costoso e difficile.

Il cablaggio è qualcosa del genere:

  + ----- ------- Luci, non essenziali, ecc | Alimentazione di rete ------ ATS - + - UPS ----- Server, interruttori essenziali, ecc. | Generatore ------ +  

Se riesci ad accontentarti di un'ora, forse puoi farlo con un UPS diretto ed evitare la complessità del generatore. È ancora costoso.

Costi Per una prima ipotesi, annoto il costo del capitale di $ 10.000 per una soluzione UPS puro e di $ 5.000 per una generatrice . L'UPS avrà costi di sostituzione della batteria molto significativi (forse il 50% ogni tre anni); il generatore avrà maggiori costi di installazione e manutenzione. Immagino che il valore di rivendita di un UPS sia molto basso, per un generatore diesel ottieni una buona frazione del nuovo prezzo.

Opinioni e alternative

Se fossero affari miei , Sono abbastanza sicuro che non farei nulla del genere, ma ovviamente dipende molto dall'attività in cui ti trovi. Sono un sacco di soldi per un UPS che fa il lavoro e un generatore è un molte cose e macchinari. In ogni caso sono migliaia per qualcosa che viene usato occasionalmente.

Considererei sicuramente di essere minimale su ciò che deve rimanere sveglio, lavorare per ridurre i suoi requisiti di alimentazione e utilizzare una sorta di soluzione DC pura. Un sistema in cui non ci sono cambiamenti nel sistema primario (alimentazione che arriva al computer) quando c'è un'interruzione è molto, molto, molto meglio di un sistema che deve avviarsi in modo affidabile ma raramente. Guarda l'altra eccellente risposta su DC da Harper https://electronics.stackexchange.com/a/485951

Vedo nei tuoi commenti che la cosa che deve restare sveglia potrebbe benissimo essere solo un server di calcolo autonomo. In tal caso, un UPS con tempi di attività prolungati è quasi certamente la strada sbagliata. Per i miei sistemi ad alta affidabilità di solito uso solo computer a 12 VDC con ricarica costante (esattamente come Harper consiglia come "home-brew piombo-acido"), ma sono sempre CPU a basso consumo. Tuttavia spero che questa panoramica del generatore UPS + convenzionale sia stata utile.

PS. Le parentesi quadre mostrano le informazioni di commentatori gentili, grazie a tutti.

$ 7500 per un UPS che non ha nemmeno l'autonomia !? Allora perché non installare semplicemente un sottopannello con un PowerWall Tesla? È più economico e * in realtà è fatto per funzionare a lungo termine *, inoltre la batteria durerà un LOOOT più a lungo. Non come un UPS "10kw" con 1h10 a 1000W, ovviamente la batteria è dimensionata per 5 minuti per interrompere le connessioni, regolare i database, svuotare gli incassi e spegnere.
Non ho alcuna esperienza con i prodotti Tesla, ma sono sicuramente interessanti. Prendo atto da wikipedia "A partire da ottobre 2019, Tesla Powerwall 2 costa $ 14.600 per le due unità consigliate (più $ 2.500 a $ 4.500 per l'installazione) negli Stati Uniti; questo prezzo non include il costo dei pannelli solari"
I moderni alimentatori per server hanno un fattore di potenza quasi unitario (altrimenti la correzione sarebbe costosa per i grandi data center). Preventivo HP 0.99 https://h20195.www2.hpe.com/v2/GetPDF.aspx/c04346217.pdf
Molti UPS possono inviare rapporti al computer tramite USB (o seriale per UPS ancora più vecchi). Non hai bisogno di un elegante UPS accessibile tramite Ethernet se ne hai uno supportato da `apcupsd` su un computer con cui altri computer possono parlare per sapere quando spegnersi. Anche se per la capacità dell'UPS l'OP sta esaminando, Ethernet è probabilmente un fattore minore.
Grazie @grahamj42, ha aggiunto le tue informazioni per rispondere.
Grazie @PeterCordes, ha aggiunto le tue informazioni per rispondere. Sono certamente d'accordo sul fatto che USB ecc. Sia molto meglio (meno cose da fallire) per un singolo server se il cablaggio è conveniente.
@DavidSchwartz grazie, ha aggiunto il tuo commento per rispondere
@niran90 Spero che ti sia stato utile
Grazie @jonathanjo. Vedo che solo i migliori fornitori come APC ed Eaton forniscono i grafici di runtime, che danno un quadro chiaro di 1) quanti pacchi batteria di backup avremo bisogno per aumentare fino a> 4 ore e 2) quanto sia orribilmente costosa la combinazione di UPS e le batterie saranno effettivamente. È abbastanza chiaro che ho bisogno di studiare soluzioni alternative.
@alex.forencich Hai ragione ovviamente, grazie. risolto in risposta.
@user20637 grazie per aver trovato il mio secondo stupido errore aritmetico, corretto ora.
Oh wow! Grazie per la tua risposta dettagliata. È molto da accettare e non avevo previsto che cercare un UPS sarebbe stato un compito così noioso, haha. Ma rileggerò il tuo post alcune volte per assorbire le informazioni pertinenti che informeranno la mia decisione :)
@Justin ... Mi dispiace, è stato uno stupido errore e avrebbe dovuto essere 4.000 Wh. P watt per T ore = P * T wattora. Ho corretto il testo della risposta.
@jonathanjo - Nessun problema, cancellerò i miei commenti ora.
@niran90 Normalmente non citano i wattora a causa delle non linearità. Il modo migliore per stimare il tempo è confrontare il carico (in watt) rispetto alla curva di un particolare UPS. Il grafico nella mia risposta è molto tipico della forma della curva, anche se ovviamente la potenza e il tempo variano a seconda del dato UPS.
"hai bisogno di 4.000 Wh. Una tipica batteria per auto è di circa 500 Wh (Wikipedia), quindi i tuoi bisogni di base sono almeno due batterie per auto che valgono lo stoccaggio" Eh? L'aritmetica è corretta?
@user20637 sembra che la cifra Wh fosse errata in precedenza e quell'errore è stato propagato ma non risolto quando è stato scoperto il primo errore. Quindi sì, dovrebbero essere 8 batterie per auto da immagazzinare, non 2.
@Justin Esatto, ho bisogno di un UPS con una batteria da 4kWh, ma nessuna specifica che ho visto finora ha menzionato il valore kWh. Il massimo che viene menzionato è il "tempo autonomo" in min sotto max. caricare. E in genere ho visto 5 minuti - 15 minuti. Gli UPS che ho esaminato richiedono pacchi batteria aggiuntivi per scalare fino a ~ 4 ore.
#2
+12
CCTO
2020-03-13 01:04:10 UTC
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Per gli standard StackExchange questa non è una risposta diretta, ma è troppo impegnativa per un commento.

Opterei per un'affermazione molto più forte di "potresti essere meglio servito con un generatore". Le unità UPS per computer sono sempre destinate a coprire solo brevi interruzioni, fino a quando un generatore non si avvia a un funzionamento stabile. Questo potrebbe essere un minimo di 30 secondi, ma raramente più di un paio di minuti. Oppure, quanto basta per uno spegnimento controllato e sicuro, probabilmente attivato automaticamente quando l'UPS stima pochi minuti di autonomia rimanenti. Quattro ore sono ben oltre il carico normalmente previsto da un UPS. Da dieci a 30 minuti è un intervallo molto più comune. Oltre a ciò avrai sicuramente bisogno di un'unità che accetti batterie extra. Ciò aggiunge costi iniziali, ingombri e costi di sostituzione regolare della batteria.

Come altri hanno già detto, se ti aspetti davvero di mantenere il lavoro durante un'interruzione (questa è chiamata "continuità operativa"), devi mantenere in funzione anche tutta l'infrastruttura di rete, le macchine client e l'aria condizionata. Questa è la norma per un datacenter commerciale; raro negli ambienti d'ufficio. Non è pratico con le unità UPS; ha bisogno di un generatore, probabilmente uno collegato ai circuiti elettrici del tuo edificio. Questo è qualcosa di cui si occupa normalmente il dipartimento Strutture del tuo padrone di casa, o Ingegnere edile.

Potresti iniziare raccogliendo statistiche sulle interruzioni degli ultimi mesi che hai avuto. Se l'80% di essi è stato inferiore a 15 minuti, dimensionare l'UPS per quel tipo di autonomia e impostare lo spegnimento automatico se l'alimentazione rimane spenta per un periodo più lungo. Ma se si verificano regolarmente interruzioni di molte ore e si desidera davvero continuare a lavorarci sopra, un'infrastruttura di generazione è l'approccio ragionevole.

Inoltre, se si verificano frequenti interruzioni, scegli un modello di UPS "online". Questi sono cablati in modo che l'alimentazione venga sempre prelevata dalla batteria, che (mentre l'alimentazione di rete è disponibile) viene costantemente ricaricata. L'altro tipo, chiamato "standby" o qualcos'altro, ha un interruttore che si attiva quando si interrompe l'alimentazione di rete, per iniziare a prelevare energia dalla batteria. Il problema è che questi interruttori sono classificati per un numero sorprendentemente ridotto di operazioni. Dove lavoro eseguiamo test settimanali del generatore, quindi gli UPS passano alla batteria e tornano ogni mercoledì. E questi switch possono fallire in uno o due anni, da 100 a 200 operazioni di commutazione. (E i test regolari del generatore sono una davvero buona idea.) Scegli un modello online.

Le batterie al piombo-acido @JoL non si preoccupano di essere galleggiate, non è peggio che lasciarle riposare piene e occasionalmente rabboccare, come fa un UPS di riserva.
Questo potrebbe essere un commento stupido poiché ho poca o nessuna esperienza con gli UPS, ma il modello online non ridurrebbe significativamente la durata della batteria? Potrebbe non essere necessario preoccuparsi di sostituire l'interruttore ogni anno, ma in tal caso potrebbe essere necessario sostituire la batteria più costosa alcuni anni prima di quanto sarebbe altrimenti. Mi chiedo solo qui; può anche darsi che la tecnologia della batteria sia una batteria che viene utilizzata continuamente dura più a lungo di una che non lo è. Non lo so davvero.
Sì, le batterie devono essere sostituite in ogni caso ogni anno o due (il produttore consiglierà un programma o l'autotest dell'unità UPS lo determinerà). Quando lo switch fallisce, in primo luogo, lo scopri solo quando il tuo sistema va offline in un evento di trasferimento di potenza. In secondo luogo, l'interruttore non viene sostituito; l'intero UPS lo fa. Quindi non è davvero una buona strategia.
#3
+9
Harper - Reinstate Monica
2020-03-13 11:14:15 UTC
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TLDR: in questa epoca moderna , la soluzione antiproiettile pratica più conveniente "non verrà licenziata per aver consigliato questa" soluzione è un Tesla PowerWall o un concorrente. La soluzione "economica a tutti i costi" è un banco di batterie e un alimentatore CC (o se il server non lo supporta, un inverter). Le soluzioni Gen e UPS semplicemente non sono fatte per questo e il loro montaggio forzato si tradurrà in un brutto disadattamento che richiede una manutenzione elevata.

Non vuoi un UPS, di per sé

Perché il tuo requisito è per un'autonomia di 4 ore , e questo non è ciò che fanno gli UPS.

In effetti, devi davvero buttare via il libro, perché la nuova tecnologia è qui che risolve il problema molto più abilmente di enormi UPS o generatori di hokey.

Basta guardare al dimensionamento degli UPS, di cui parla jonathanjo, confrontando il loro valore KW con il numero di minuti di potenza a quel valore. La maggior parte di essi ha una dimensione di ~ 10 minuti di runtime al momento della valutazione. Giusto il tempo necessario per l'applicazione standard di UPS:

  • Pedala per 20 sec. nel caso in cui l'alimentazione ritorni (perché spegnersi inutilmente). Quindi,
  • segnala al PC che è ora di spegnersi . Il PC quindi
    • smette di accettare nuove connessioni
    • chiude le connessioni esistenti
    • svuota le scritture del database
    • svuota la cache del disco
    • concede alcuni secondi ai dischi rigidi per svuotare la cache interna
    • completa uno spegnimento ordinato.

Non è quello che desideri. Desideri continuare l'attività come al solito attraverso un interruzione. Hai bisogno di una famiglia di prodotti completamente diversa per questo.

Quando si tenta di forzare una soluzione UPS, si scopre che l'unico modo per "acquistare" una maggiore durata della batteria è ottenere un inverter incredibilmente sovradimensionato, e questo è un gioco di rendimenti decrescenti, perché gli inverter più grandi hanno perdite in standby maggiori, specialmente a una piccola frazione del carico nominale. Come l'inverter da 10kw, $ 7000 discusso (come un cattivo adattamento) da Jonathanjo.

Inoltre, gli UPS utilizzano batterie al piombo-acido economiche, che hanno una vita utile ridotta e, a prescindere, non dovrebbero essere immerse regolarmente al di sotto del 30% circa di DoD . (DoD = profondità di scarica; 0% = pieno 100% = sasso morto e danneggiato) Questa è una caratteristica sfortunata delle batterie al piombo. Quindi, se l'autonomia di 1KW pubblicizzata dell'UPS è di 13,3 ore, il 30% si verifica a 4 ore. Quindi stai effettivamente cercando un'autonomia di 13,3 ore, in piombo acido . Si tratta di una batteria enorme e incredibilmente costosa da sostituire ogni 3 anni.

Anche in questo caso, gli UPS sono assolutamente inappropriati qui a causa del lungo tempo di esecuzione.

La soluzione dell'era degli anni '80

È un genny, un interruttore di trasferimento, un UPS per colmare il divario, ecc.

Un interruttore di trasferimento automatico rileva l'interruzione, richiede un generatore che si avvia e si avvia automaticamente, quindi lancia automaticamente l'interruttore di trasferimento. Tuttavia, questo richiede uno o due minuti, quindi è ancora necessario un UPS nel mix per trasportare il sistema per quel tempo.

Per un generatore di qualità autoavviabile con interruttore di trasferimento automatico, cablato correttamente in un sottopannello e tutto il resto, sei a nord di US $ 5000; e hai ancora bisogno anche di un UPS (anche se modesto).

E peggio ancora, ora hai 2 batterie da mantenere: la batteria dell'UPS e la batteria di avviamento del generatore. Un altro punto debole è il carburante: se qualcuno non è riuscito a riempire il serbatoio dopo l'ultima volta, o non si avvia o si chiude dopo un'ora.

È molto più complicato se provi a pizzicare i penny con un generatore manuale. Ora il tuo UPS deve avere una batteria molto più lunga - 30 minuti per dare alle squadre 5-15 minuti per alimentare il generatore, avviare, far funzionare le prolunghe e collegare l'UPS - e avere ancora tempo per uno spegnimento ordinato del server, se questo non succede. Più a lungo devono funzionare le batterie, più sensibile è l'UPS alle vecchie batterie al piombo con capacità di restringimento. Potrebbe essere una buona politica cambiare profilatticamente le batterie al piombo-acido ogni anno o 18 mesi. Quindi risparmiamo un po 'di soldi ma spendiamo di più altrove. Brutta, brutta soluzione.

Tutto sommato, considero i generatori una soluzione costosa e / o disordinata. Li consideriamo solo perché non esiste niente di meglio , o per essere più precisi, ESISTE .

La soluzione moderna: prodotti commerciali

Tesla PowerWall e concorrenti.

Quando SuperStorm Sandy ha colpito il nord-est americano, migliaia di proprietari di pannelli solari hanno scoperto che gli inverter solari collegati alla rete non funzionano quando la rete è interrotta. Ciò ha acceso una varietà di soluzioni per l'alimentazione di backup off-grid a runtime esteso. Questi sistemi sono progettati esattamente per fornire carichi a basso assorbimento (1kw-ish) per ore e ore . Che si adatta al tuo caso d'uso come un guanto. * Queste cose sono nuove, motivo per cui non sono la prima raccomandazione di tutti (e anche considerate "verdi" che ha un tono liberale che alcuni trovano sgradevole).

Il prodotto di punta, ovviamente, è Tesla PowerWall. Prendiamo il nuovo PowerWall 2, che costa $ 7500 all-in e ha 13,5 kWh di potenza. Quindi eseguirà il tuo carico di 1kw per (realisticamente) 11 ore. È troppo grande.

Prova l'originale PowerWall per US $ 4000 all-in (più economico ancora usato) e ottieni circa 6 ore. Tesla ha già "declassato" la batteria per evitare di toccare il fondo della batteria al litio, quindi puoi davvero ottenere 6 ore in modo affidabile.

Ora, ricordi quell'UPS da 10kw che costava $ 7000 e aveva solo un'autonomia di 2,5 ore a 1 KW (che ha fatto il minimo alla batteria al piombo, quindi in realtà, solo 40 minuti di autonomia al giorno)? LOL! Questo certamente illustra quanto fosse un disadattato. Semplicemente lo strumento sbagliato per il lavoro. Tesla va 10 volte più a lungo per metà del prezzo ed è al litio per l'avvio.

Inoltre, puoi aspettarti 15 anni di utilizzo utile da questa batteria, perché Tesla ha una profonda esperienza ( e la pelle nel gioco, a causa di come sono garantite le batterie delle auto Tesla) per far durare a lungo i pacchi batteria al litio. I circuiti di protezione sono di punta.

Ovviamente ci sono altri produttori che producono PowerWall-like.

È divertente, i PowerWall e gli UPS contengono gli stessi dadi e bulloni (batterie + inverter + caricabatterie) ... ma sono di dimensioni molto diverse . Questo fa la differenza nel mondo.

A proposito, non ho mai menzionato i pannelli solari; alcuni di questi sistemi supporteranno l'imbullonatura su un semplice pannello solare. Ciò potrebbe allungare la tua autonomia mentre la rete è inattiva.

La soluzione moderna: Homebrew a buon mercato

Il PC scarica le batterie normalmente e costantemente. Quando disponibile, l'alimentazione di rete ricarica le batterie e alimenta il PC.

Il primo passo qui è vedere se è possibile ottenere un alimentatore a bassa tensione per quel server, uno che assuma 12, 24 o 48 V CC da una batteria, del tipo che si utilizza nelle server farm basate su CC . In caso affermativo, è possibile eliminare le perdite di conversione AC-DC in entrambe le direzioni. In caso contrario, sarà necessario un inverter classificato per l'uso continuo, ad es. 2kw.

Ora disponi un banco di batterie abbastanza grande per le tue esigenze. Puoi andare in un paio di modi. Puoi andare con array al litio come un pacco da 25 V / 220 Ah da una Tesla Model S, in genere $ 1500. Questo ti farà ottenere 5,5 KWH e poiché puoi immergere in profondità i litio fino al 75% di DoD, puoi tranquillamente ottenere 4 KWH da questo. Esattamente quello che ti serve.

Oppure puoi optare per il piombo acido, ricordando di declassare il 30% di DoD per l'uso quotidiano, quindi 13,3 KWH. Prendi una batteria generica per golf cart Interstate da $ 100: 6 volt a 210 AH = 1260 AH; dieci di quelli e Bob è tuo zio. Inutile dire che acquisisci batterie al piombo-acido localmente ; sono prodotti disponibili ovunque; spedirli non è nemmeno stupido .

Questo è tutto; questo è il tuo sistema; un server e un banco di batterie per alimentarlo. Tranne che aggiungiamo un'altra cosa: un alimentatore / caricabatteria che lo rifornisce mentre la rete è attiva. Quindi, quando la rete è attiva (diciamo: 3/4 del tempo), il caricabatterie alimenta l'inverter e ricarica la batteria se necessario. Quando viene a mancare l'alimentazione, la batteria è già collegata all'inverter / PC e preleva il carico senza interruzioni. Il PC non è a conoscenza di una modifica avvenuta.

"Il PC che non sa" merita attenzione. Potresti voler aggiungere un circuito per avvisare il PC quando supera il 50% di DoD, in modo che possa emettere un avviso di 15 minuti per concludere il tuo lavoro, quindi eseguire uno spegnimento ordinato come nella sezione 1.

@Harper-ReinstateMonica So cosa intendi per generatori, sono molte cose, routine e cose che vanno storte. E di solito diesel. Nuove cose della batteria e forse solare (Sud Africa = 3.200 ore / anno di sole) molto meglio! Grazie anche per la modifica "proposta> discussa".
Cosa significa la frase "nemmeno stupido"? Forse è un errore di battitura?
@jonathanjo Lo leggo nel senso di "[un'idea così cattiva che è] peggio che stupido"
@jonathanjo Sì, mi dispiace, l'ho fatto sembrare come se lo stessi * raccomandando *, vero? Quello era il mio problema, sapevo che non lo eri. Ma per quanto riguarda i generatori, l'ho * avuto * con loro. Avranno sempre le loro applicazioni, ma penso che l'unico motivo per cui sono ancora il gold standard è che i prodotti del tipo PowerWall sono troppo nuovi per essere ampiamente accettati. Ma ora li vedo inevitabili.
Sì, sono sicuro del futuro delle cose in stile Powerwall. Avevo previsto ibridi plug-in 30 anni fa e si sono rivelati esattamente come mi aspettavo.
Hey! Il mio settore! 100% d'accordo, un inverter di accumulo con capacità di formatura della rete è davvero quello che vuoi qui. Punti da notare: la durata della batteria al litio è di ~ 10 anni e probabilmente hai perso il 20% della capacità a quel punto. Avrai anche * probabilmente * ancora bisogno di un UPS purtroppo, anche se piccolo, perché i regolamenti richiedono essenzialmente un tempo di inattività di 5 secondi prima che possano riprendersi (potresti essere in grado di trovarne uno che non lo fa, se la persona che mi ha spiegato che era sbagliato ...)
@mbrig sì, sono sicuro che 5 secondi sono per i contattori / interblocchi di alimentazione da lanciare e sistemare. Vorrei davvero che qualcuno realizzasse un PowerWall a doppia estremità con due set di alette che non richiedessero tutto quell'incastro esterno.
@Harper-ReinstateMonica lo fanno effettivamente, ma ci sono ancora i 5 secondi ... qualcosa sul rilevamento delle isole o sui requisiti di corsa. Non aveva davvero senso per me, ma non avrei detto al capo della loro ricerca e sviluppo come fare il suo lavoro. Il layout è simile a questo: https://i.imgur.com/VEzUFnJ.png
Sospetto che il vero problema sia il passaggio dal grid following (controllo della corrente) alla formazione della griglia (controllo della tensione), probabilmente un problema difficile per il sistema di controllo per farlo senza problemi.
Questi sono ottimi suggerimenti. Commenterei che non stavo proponendo un UPS da $ 7k, stavo dicendo che era disponibile. Se fossero i miei soldi, non potrei considerarli sensati; ma stavo cercando di mantenere un tono neutro nella mia risposta. Se sei bloccato con un'infrastruttura progettata per una fornitura elettrica affidabile di rete ma ti manca l'affidabilità, i generatori e tutta la complessità sono una buona soluzione. Ma potrebbe essere meglio progettare tutto, esattamente come dici. Ho aggiunto alcuni commenti in questo senso alla mia risposta.
#4
+7
Huisman
2020-03-12 14:18:19 UTC
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Watt (W) e volt-ampere (VA) rappresentano entrambi l'energia elettrica, ma non (necessariamente) la stessa cosa .

  • La potenza in watt si riferisce alla potenza reale e rappresenta la quantità di energia consumata / dissipata.
  • La potenza in volt-ampere si riferisce alla potenza apparente , che fornisce informazioni sulla quantità di corrente assorbita.
@niran90 sì. Il sovradimensionamento di un sistema UPS di un po 'sarà positivo per la longevità dei componenti e delle batterie.
@hobbs Grazie per queste informazioni. Ho visto molti commenti che suggeriscono che dovrei aggiungere il 50-60% al carico di picco per "buona misura". Quindi ho esaminato gli UPS con una specifica da 1500 VA (1,2 kW). Sei d'accordo con questo?
@niran90 è necessario che la potenza nominale apparente dell'UPS sia superiore alla potenza apparente di picco del carico - cosa che probabilmente non ti viene detta! Nel caso dell'RM1000x, posso ipotizzare che dalla scheda tecnica sia 1260VA (carico di picco 1100 W, efficienza 88% al 100% di carico, fattore di potenza 99% perché ha PFC). Ma il modo migliore è misurare.
Grazie per la risposta! Potresti forse dirmi a quale valutazione dovrei prestare attenzione mentre continuo a cercare? Devo far corrispondere la potenza nominale di 1kW della macchina alla potenza "reale" o "apparente"?
Grazie per il tuo commento alla mia domanda, intendo rimuovere la mia risposta (poiché sarebbe principalmente una copia della tua).
#5
+1
fraxinus
2020-03-15 01:54:31 UTC
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Ci sono stato, l'ho fatto.

Innanzitutto, conosci il tuo nemico.

Potenza assorbita: un wattmetro e un test con un'attività assetata di energia. Il tuo impianto a 20 core può assorbire tra 350 e 1200 W dalla corrente alternata quando caricato (l'alimentatore da 1 kW è efficiente all'80% circa e non si sa quanto sia sovradimensionato per il tuo caso d'uso). È WATT che dovresti preoccuparti. Le classificazioni VA sono qualcosa che i produttori di UPS inseriscono nelle specifiche per aumentare i numeri di vendita.

Risiede in una stanza chiusa e climatizzata? In caso affermativo, si considera la potenza aggiuntiva utilizzata dal sistema CA o almeno si verifica quanto diventa caldo quando CA è spento per il tempo di interruzione previsto.

Le soluzioni sbagliate:

  1. Generatore: ha bisogno di carburante (vedi il tuo codice antincendio locale, ma puoi saltarlo e iniziare a piangere subito), ha bisogno di una gestione esaustiva (quindi generalmente finisci per costruire qualcosa a una distanza richiesta dal codice da qualsiasi altro edificio, hai un cortile, OK?) e ha bisogno di qualcuno che lo avvia (devo ancora vedere un generatore che si avvia automaticamente in modo affidabile). Sì, necessita anche di manutenzione (prove, cambio olio, ecc ...). No, non vuoi un generatore. No, a meno che non si ridimensiona l'attività di circa 30 volte.

  2. UPS sovradimensionato (in termini di VA / watt). Qualcosa di più di 2000 W / 3000 VA è eccessivo nel tuo caso: il suo autoconsumo scala miseramente e non ottieni il doppio della durata prevista raddoppiando le dimensioni dell'UPS, specialmente. se il runtime di destinazione è nell'intervallo di ore. Inoltre sarà pesante e costoso.

La soluzione giusta:

Un UPS con batterie esterne di dimensioni adeguate. Puoi optare per un hack disponibile in commercio o fatto a mano.

Per una soluzione standard: ai produttori piace pubblicizzare tempi di esecuzione "ottimistici" (leggi: irreali). Per ottenere un'immagine reale, vedere i valori nominali delle batterie di ricambio, più numeri da V ad Ah e consentire un declassamento per età minimo del 50% delle batterie.

Batterie al litio: un eccesso. Costoso come l'inferno, sì, longevo (ti aspetti di eseguire la stessa configurazione in 10 anni?) E dopo questi 10 anni non troverai un sostituto. Gli acidi di piombo sono una merce e anche se non riesci a trovare batterie sostitutive originali, puoi comunque smontare le confezioni e inserirvi dei pezzi standard.

Cosa ho fatto (per circa 40 uffici remoti): APC -1500-SMART-qualcosa, ha inviato le sue batterie interne per il riciclaggio e ha avuto l'elettricista di collegarlo a una coppia di batterie per camion (12v, 230Ah) collegate in serie per ottenere i 24v richiesti del pacco batterie originale. Le batterie devono essere sostituite dopo ~ 5 anni se si vogliono ancora 4 kWh da esse (nel mio caso il miglioramento della rete elettrica e la sostituzione delle apparecchiature con dispositivi più efficienti dal punto di vista energetico hanno consentito più di 10 anni di utilizzo). Bonus: ogni camionista sa dove trovarli a buon mercato e come sostituirli.

#6
  0
K7AAY
2020-03-26 04:30:15 UTC
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Quindi, sei in Suid-Afrika. Ricevi molti fulmini?

Io sono cresciuto a Zap Central, la capitale dei fulmini degli Stati Uniti, con> 90 giorni / anno in cui potresti dipendere da un fulmine nel raggio di un miglio. La contea era anche piatta e subtropicale; il terreno più alto era cinque metri sopra l'alta marea media.

L'edificio più alto dell'intera contea all'epoca (la più grande contea a est del Mississippi, potrei aggiungere) era l'edificio amministrativo del complesso governativo della contea, dove si trovava il mainframe della contea. MOLTI fulmini, molte interruzioni di corrente, molte prolungate. Oh, e ho menzionato gli uragani?

Quindi, l'asse di un gruppo elettrogeno era fissato a un volano pesante. Il motore ha fatto girare il volano e l'asse, il generatore ha trasformato la rotazione in una potenza costante e pulita. Quando (non se, ma quando) viene a mancare l'alimentazione, il volano funzionerebbe fino a quando una genny diesel potrebbe essere avviata per raccogliere il carico.

Non sono necessari inverter, raddrizzatori o batterie, che sono tutti soggetti a guasti e ad alta manutenzione. Era anche il genere di cose che un meccanico di alberi da ombra poteva continuare a correre facilmente.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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