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Las cinco formas más efectivas de maximizar la eficiencia energética de su UPS
10 Mar 2023
Un moderno sistema UPS en línea tiene muchas ventajas, especialmente cuando se trata de la eficiencia energética del UPS. Brinda protección contra todo tipo de fallas en el suministro de energía, filtra una amplia gama de perturbaciones que se encuentran en la red eléctrica. Como tal, proporciona cargas más sensibles con una fuente de alimentación de respaldo limpia. Con capacidad de almacenamiento adicional, puede diseñarse para soportar la carga crítica, por ejemplo. Cuando se pone en línea un suministro alternativo, como un sistema de generador de reserva, generalmente durante 10 a 15 minutos, pero puede durar hasta horas. La eficiencia energética de su sistema de alimentación ininterrumpida (UPS) es importante por dos razones fundamentales. El primero son los costos de funcionamiento y el segundo está relacionado con el tiempo de funcionamiento de la batería del UPS disponible cuando falla la fuente de alimentación principal. Este artículo analiza las cinco formas más efectivas de maximizar la eficiencia energética de su UPS.


1. Dimensionar correctamente el UPS y la fuente de alimentación de la batería de respaldo


La mayoría de los usuarios asocian la eficiencia energética de los UPS con los costos de funcionamiento, y esto es ciertamente cierto con las soluciones de UPS para centros de datos. Cuanto mayor sea su eficiencia energética operativa, menor será la cantidad de energía
desperdiciado. Los ahorros de eficiencia energética del UPS también significan una menor producción de calor y, por lo tanto, menos carga en el sistema de enfriamiento local. El sistema de alimentación UPS y el perfil de carga del tamaño correcto también ayudan a garantizar que esté soportando un perfil de carga dentro de su rango óptimo. En un antiguo sistema UPS basado en transformador, la eficiencia energética del UPS puede ser solo del 80-85 % y dentro de un sistema altamente cargado.
Esto se debe a que en este tipo más antiguo de sistemas de alimentación ininterrumpida, el perfil de eficiencia disminuye drásticamente en cuanto la carga es inferior al 70-80 % de la clasificación del SAI. En un diseño de sistema UPS más moderno, una carga tan baja como el 25 % aún puede lograr una alta eficiencia operativa. El uso de un diseño de SAI modular también ayuda a dimensionar correctamente, ya que se puede utilizar el número "correcto" de modelos de SAI en este diseño de alta eficiencia para cumplir con la carga y cualquier requisito de N+X.


2. Reemplazos y reacondicionamientos de baterías de UPS

Los sistemas de energía UPS pueden tener una vida útil de diez a quince años o más, siempre que el dispositivo se someta a un mantenimiento anual regular y a una renovación cíclica.
Los sistemas de alimentación ininterrumpida incluyen elementos 'consumibles' que requieren una ubicación regular y dentro de su vida útil de diseño. Las baterías UPS son el ejemplo más común y generalmente son del tipo

plomo-ácido 5 años o 10 años de vida útil, requiriendo reemplazo alrededor de los años 3-4 o 7-8 respectivamente y cuando se usa dentro de un ambiente de 20˚C. Los ventiladores de enfriamiento son otro ejemplo de un consumible de UPS que también debe inspeccionarse anualmente y reemplazarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del ventilador.


Alrededor del quinto año de operación, se debe considerar la renovación de un sistema UPS. El principio funciona aquí incluye el reemplazo de los condensadores de CA y CC. Los capacitores requieren reemplazo ya que se desgastan y sus características de autorreparación se debilitan hasta el punto de que se produce una posible falla crítica. Los capacitores usan polipropileno inflamable y, a temperaturas internas altas, pueden experimentar una fuga térmica y provocar un incendio dentro de la fuente de alimentación ininterrumpida.
Si el sistema de energía de su centro de datos está en el octavo año de operación y requiere un reemplazo de la batería del UPS. Puede valer la pena considerar una actualización completa de UPS en lugar de una renovación y especialmente si su sistema heredado es del tipo basado en transformador. Una actualización a un sistema UPS modular sin transformador puede ver mejoras en la eficiencia energética del 15-20% o más dependiendo del porcentaje de carga y el perfil admitido.


3. Modo ECO SAI

Hacer funcionar el sistema de alimentación ininterrumpida en su modo dedicado de ahorro de energía, comúnmente conocido como modo ECO, puede aumentar la eficiencia al 98-99 %. Esto lo logra operando de hecho como

un UPS de línea interactiva, por lo que la carga es alimentada por la línea de derivación con el inversor inactivo pero listo para tomar el control si hay una falla o fluctuación del suministro principal. Esta breve interrupción en la energía continua es el principal inconveniente de usar el modo ECO, particularmente con equipos sensibles.



4. Mantenimiento de UPS e inspecciones de rutina

El mantenimiento regular de los sistemas UPS es fundamental para la disponibilidad y la resiliencia de una fuente de alimentación ininterrumpida y debe presupuestarse cuando se instala por primera vez. Sin un mantenimiento regular de los sistemas UPS, pueden ocurrir fallas repentinas con más del 80% causadas por un conjunto de baterías mal mantenido. Por muy sofisticado que sea un SAI, el hecho es que los sistemas de alimentación ininterrumpida tienen piezas consumibles que requieren una inspección periódica para garantizar un rendimiento óptimo, incluida la eficiencia energética general del SAI.


5. Monitoreo remoto de UPS

Los sistemas de alimentación ininterrumpida deben monitorearse a través de una red Ethernet/IP para detectar condiciones de alarma. El monitoreo continuo del sistema UPS puede establecer patrones de carga a lo largo del tiempo y brindar suficiente tiempo para responder a los problemas que podrían afectar la eficiencia energética y la resiliencia operativa del UPS. Dos alarmas específicas que pueden indicar eficiencia energética incluyen:

Alarmas de sobrecarga y derivación: si la carga conectada a la fuente de alimentación del UPS es mayor que su salida nominal, se emitirá una alarma. Si la sobrecarga es lo suficientemente grande o hay una condición de falla interna, la fuente de alimentación ininterrumpible puede pasar al modo de derivación.

Alarmas de sobretemperatura: pueden indicar una falla del ventilador interno o que la ventilación dentro y fuera del gabinete del UPS está restringida. Las temperaturas ambientales internas más altas a largo plazo pueden provocar daños en los componentes y requerir que los ventiladores funcionen a velocidades más altas.




Si el juego de baterías está dentro de un gabinete o habitación separada, se recomienda la instalación de un sensor de temperatura de batería separado.


Resumen de eficiencia energética de SAI

En las últimas dos décadas ha habido una mejora significativa en los niveles de eficiencia energética de los SAI del centro de datos. El uso de rectificadores e inversores basados ​​en IGBT ha ayudado a reducir drásticamente las pérdidas fijas de eficiencia energética y aplanó la curva de eficiencia en un amplio rango de carga, desde un 25 % hasta un 100 % de carga. También ha habido mejoras en el diseño de transformadores y la introducción generalizada de SAI modulares para centros de datos por parte de muchos de los principales fabricantes de SAI. Los niveles de eficiencia energética han aumentado de alrededor del 70-80 % a alrededor del 96 % para la mayoría de los sistemas en línea y el 97-98 % podría eventualmente convertirse en la norma. Sin embargo, siempre existirá la necesidad de dimensionar correctamente tanto el SAI como su conjunto de baterías, monitorear las instalaciones y asegurarse de que se mantengan correctamente si se quiere probar los cálculos de diseño en uso.


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