UPS - dostępność infrastruktury najważniejsza

Jedną z najistotniejszych przyczyn przestojów w sieciach informatycznych są zakłócenia zasilania spowodowane awariami sieci elektroenergetycznej. Zdecydowana większość zakłóceń ma na szczęście charakter krótkotrwały, jednak i one mogą być przyczyną długotrwałego przestoju systemu czy nawet jego awarii.

Jedną z najistotniejszych przyczyn przestojów w sieciach informatycznych są zakłócenia zasilania spowodowane awariami sieci elektroenergetycznej. Zdecydowana większość zakłóceń ma na szczęście charakter krótkotrwały, jednak i one mogą być przyczyną długotrwałego przestoju systemu czy nawet jego awarii.

Źródłem większości zakłóceń są pracujące w sieci elektrycznej odbiorniki nieliniowe (silniki elektryczne dużych mocy, przekształtniki energoelektroniczne itp.) lub inne czynniki, takie jak: wyładowania atmosferyczne, błędy obsługi, promieniowanie elektromagnetyczne nadajników radiowych i tele- wizyjnych. Zwykle już kilkudziesięciominutowy brak zasilania powoduje straty niemożliwe do odrobienia, nawet przy wykorzystaniu pełnej zdolności produkcyjnej prze- dsiębiorstwa. Dowodzi to, iż zakup bezprzerwowych zasilaczy (UPS) jest inwestycją, która może się zwrócić w bardzo krótkim czasie. Według danych amerykańskiego ośrodka badań rynkowych DARNELL szacuje się, że przerwy i zakłócenia w zasilaniu energią elektryczną w USA powodują straty rzędu od 12 do 26 mld USD rocznie.

Zasilacze UPS wraz z dodatkowym osprzętem tworzą system zabezpieczenia zasilania, który chroni przed zakłóceniami i awariami zapewniając właściwą jakość zasilania sytemu teleinformatycznego. Dla długotrwałych przerw urządzeniem stosowanym do zapewnienia ciągłości zasilania jest agregat prądotwórczy, którego czas pracy jest praktycznie nieograniczony w przeciwieństwie do baterii będącej źródłem energii dla UPS-a.

Budowa zasilaczy UPS

Współczesne zasilacze UPS są skomplikowanymi urządzeniami ze sterowaniem mikroprocesorowym na każdym poziomie przetwarzania energii. Chodź idea działania zasilaczy UPS nie zmieniła się od czasu ich powstania, to postępujące ciągłe udoskonalanie układów przekształtników energoelektronicznych powoduje zwiększenie sprawności i niezawodności, a także zmniejszenie wymiarów urządzenia.

Nadal niesłabnącym powodzeniem wśród wymagających użytkowników cieszą się urządzenia wykonane w topologii online, wy-korzystujące przekształtniki wysokiej częstotliwości. Praktycznie wszystkie nowe modele zasilaczy UPS o mocach rzędu powyżej kilku kVA są standardowo wyposażane w elektroniczne układy obejścia, co umożliwia wyłączenie zwar- tego obwodu i skrócenie przerwy w zasilaniu do "niezauważalnego" przez inne odbiorniki czasu. Zwiększeniu uległa również żywotność baterii stosowanych w UPS-ach, która dochodzi obecnie już do 20 lat, niemniej jednak nadal pozostają one najsłabszym punktem zasilaczy UPS. W większości zasilaczy UPS dużych mocy są instalowane układy pozwalające oszacować aktualną pojemność baterii, pozwalając na wcześniejsze wykrycie potencjalnych problemów.

Polski rynek UPS

Oferta polskiego rynku systemów zasilania awaryjnego jest różnorodna, czego powodem może być dość duże rozdrobnienie. Wartość sprzedaży zasilaczy UPS szacuje się na ok. 150 mln zł rocznie (bez uwzględnienia wartości sprzedaży usług). Wartość rynku jest silnie uzależniona od poziomu nowych inwestycji, a w ostatnim okre- sie dało się zauważyć pewien zastój w inwestycjach. Od paru lat największa stagnacja utrzymuje się na rynku siłowni telekomunikacyjnych, przede wszystkim z powodu ograniczenia inwestycji Telekomunikacji Polskiej. Na krajowym rynku zasilaczy UPS szczególnie dużych mocy dominują zachodni producenci, choć w przeciwieństwie do innych rynków Europy Środkowo-Wschodniej dużym udziałem w rynku mogą pochwalić się lokalni producenci, szczególnie w segmencie niższych mocy systemów dla SOHO i masowego użytkownika.

Największy udział w krajowym rynku ma światowy potentat w branży UPS - firma American Power Conversion (APC), której głównymi konkurentami w zakresie zasilaczy małych mocy są polskie firmy Fideltronik, Ever i Eta, a w segmencie zasilaczy dużych mocy UPS-y takich firm, jak: MGE UPS, Eaton Powerware, Emmerson Network Power, GE Digital Energy.

Wśród podmiotów zagranicznych, mających na polskim rynku większościowy udział w segmencie zasilaczy dużych mocy i ok. 40% rynku w segmencie zasilaczy jednostkowych do stacji i pojedynczych PC obserwuje się silną tendencję do konsolidacji. Polscy producenci, firmy Medcom i APS Energia, są również obecni w segmencie urządzeń dużych mocy, jednak ich udział w rynku zasilaczy dedykowanych do zabezpieczania systemów teleinformatycznych jest niewielki. Firmy te specjalizują się bowiem w produkcji zasilaczy dedykowanych do nietypowych aplikacji. Należy również wspomnieć, iż warszawska firma Medcom jest także dostawcą specjalizowanych rozwiązań na potrzeby koncernu APC.

American Power Conversion lansuje od kilku lat kompleksowe rozwiązanie (architekturę) zabezpieczające systemy IT o nazwie Infra- StruXture, które łączy w sobie wiele funkcji, takich jak: zasilanie (UPS, zabezpieczenia, dystrybucja), system wentylacji, zarządzanie infrastrukturą teleinformatyczną, montaż urządzeń w znormalizowanych szafach przemysłowych. Jednak w związku z niewielką liczbą inwestycji zapotrzebowanie krajowego rynku na tego typu systemy nie było duże. W związku z oczekiwanym wzrostem nakładów na systemy IT w przyszłym roku sytuacja może się znacznie zmienić.

Innym znaczącym producentem zasilaczy awaryjnych obecnym na polskim rynku jest firma Eaton Powerware stanowiąca kolejne wcielenie bardzo popularnych niegdyś marek Fiskars i Exide Electronics. Dużym udziałem na naszym rynku może się również pochwalić koncern Emmerson Network Power i wchodzący w jego skład Liebert Worldwide Divisions.

Dobór zasilaczy UPS i wybór wariantu zasilania

Najważniejszymi elementami związanymi z doborem zasilaczy UPS są:

  • Parametry elektryczne (moc, napięcie, współczynnik szczytu)

  • Niezawodność

  • Czas autonomii

  • Możliwość rozbudowy

  • Krótki czas usunięcia ewentualnych awarii.
Przy doborze zasilaczy UPS należy również uwzględniać rzeczywisty przebieg prądu obciążenia i wartość występujących prądów rozruchowych, a nie tylko moc odbiorników. Amplituda prądu (o prze- biegu impulsowym) pobieranego przez zasilane odbiorniki nieliniowe nie powinna przekraczać możliwości prądowych zasilacza.

Innym ważnym czynnikiem zwią- zanym z wyborem sytemu zasilania jest wybór konfiguracji sieci zasilania. Podstawowymi kryteriami są koszty konfiguracji oraz topologia sieci. Na koszty składają się wydatki na zasilacze i - w konfiguracji centralnej lub strefowej - na okablowanie zasilania. Dobór mocy urządzenia w wypadku rozwiązań kla- sycznych powinien uwzględniać przyszłe zapotrzebowanie mocy. W wypadku budowania systemu teleinformatycznego etapowo dobrym rozwiązaniem jest zakup UPS-a modułowego, który cechuje się skalowalnością, czyli możliwością rozbudowy w zależności od zmieniających się potrzeb. Dalsze kryteria są związane z przyjętą polityką bezpieczeństwa prowadzoną przez organizację.

Zarządzanie i monitorowanie zasilania

Dzisiejsze zasilacze UPS są aktywnymi węzłami sieci informatycznych pozwalającymi na zdalne zarządzanie, dzięki czemu można wydatnie zwiększyć bezpieczeństwo. Automatyczne zamykanie zabezpieczanych systemów i zarządzanie zasilaniem mają kluczowe znaczenie dla bezpiecznego funkcjonowania każdego systemu teleinformatycznego. Wraz ze wzrostem znaczenia funkcji systemów teleinformatycznych i koniecznością zapewnienia ich bezpiecznego zasilania zwiększyły się także potrzeby w zakresie efektywnego nadzorowania i konfigurowania wielu parametrów środowiskowych i zasilania. Obecnie oferowane wraz z UPS-ami oprogramowanie monitorująco-zarządzające oraz wyposażenie dodatkowe wpływa na zmniejszenie liczby uszkodzeń sprzętu i zwiększenie dostępności. Obecnie prawie wszystkie zasilacze UPS, oprócz tych najmniejszych, przeznaczonych do ochrony pojedynczych komputerów lub sprzętu RTV, umożliwiają połączenie logiczne poprzez łącze szeregowe i są wyposażone w dedykowane oprogramowanie pozwalające na monitoring parametrów zasilacza i zasilania (napięcia, wartości obciążenia, czasu pracy z baterii). Oprogramowanie to w większości przypadków umożliwia również pełne zoptymalizowanie tych funkcji i zaprogramowanie reakcji systemu na zdefiniowane zdarzenie.

Tomasz Starzec dyrektor APC Polska

Obecnie największe zmiany technologiczne dotyczą zasilaczy UPS przeznaczonych dla serwerowni i centrum danych. Ze względu na tę wymagającą aplikację muszą to być urządzenia po pierwsze niezawodne, po drugie dające możliwość szybkiej naprawy. Takim rozwiązaniem są zasilacze modularne, zwane macierzami zasilającymi, składające się z osobnych modułów mocy, baterii i zarządzania. Dają one możliwość nadmiarowej konfiguracji, tak by awaria dowolnego elementu systemu nie wpłynęła na jakość zasilania odbiorów. Dużym atutem tego typu konstrukcji jest krótki czas naprawy, która polega zwykle na wymianie wadliwego modułu. Naprawy w większości przypadków mogą dokonać pracownicy działu IT użytkującego UPS-a. Urządzenie może "rosnąć" wraz z potrzebami systemu informatycznego zarówno w moc, jak i w czas podtrzymania. Modularność urządzeń pozwala również producentowi znacznie szybciej i skutecznej uczyć się na błędach. Wadliwe lub uszkodzone moduły trafiają do producenta, który ma możliwość poprawienia konstrukcji i jakości wykonania standardowego modułu.

Na rynku pojawia się inna ciekawa technologia, technologia ogniw paliwowych, której rolą jest wydłużenie czasu podtrzymania dla zasilaczy awaryjnych. W dużym skrócie, ogniwa paliwowe zamieniają tlen i wodór na energię elektryczną, ciepło i wodę. Ogniwa paliwowe mogą być alternatywą dla agregatów prądotwórczych. Zajmują mniej miejsca niż agregaty, nie generują drgań i hałasu, nie wymagają zbiornika paliwa lub gazu i nie wydzielają spalin. Do wad należy konieczność utrzymywania instalacji wodorowej, odprowadzenia wody oraz konieczność schładzania pomieszczenia. Wydaje się jednak, że ogniwa są znacznie mniej uciążliwe dla otoczenia niż agregaty. APC wprowadziło już ogniwa paliwowe do swojej oferty, ale w Polsce dostępne będą one dopiero w połowie 2006 r.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200