Se você tem planos para comprar uma nova fonte de

6 Passos para selecionar o nobreak adequado para sua aplicação.
Um guia prático para adquirir a melhor fonte de alimentação ininterrupta de máxima qualidade.
Introdução
Se você tem planos para comprar uma nova fonte de
alimentação ininterrupta (UPS), ou como chamamos aqui
no Brasil, um Nobreak, você terá uma boa surpresa: existe
uma grande variedade de tecnologias de UPS e características técnicas que criam uma competição acirrada entre
os fabricantes na maioria dos mercados. Mas tenha
cuidado, pois os fabricantes de nobreaks promovem
diferentes tecnologias em seus produtos e nem sempre
apresentam a melhor relação custo-benefício, então essa
decisão pode ser mais eficaz após fazer algumas
comparações e pesquisas. Neste artigo, vamos fornecer
aos compradores de nobreaks, informações práticas para
ajudar a ver através de "truques de marketing" comuns e
selecionar o melhor modelo de UPS para o seu negócio.
1. Saiba o que é importante para você.
Antes de começar a avaliar diferentes tecnologias é
aconselhável pensar sobre os mais importantes fatores de
decisão para o seu negócio. As prioridades mais comuns
para os usuários são: tolerância a falhas, tempo de
autonomia, preço, facilidade de manutenção e instalação,
consumo energético, modularidade e tamanho do
equipamento e seu custo total de propriedade. O tipo de
aplicação que você pretende proteger deve ser o fator
principal na definição das prioridades de compra.
Comprar um pequeno Nobreak para proteger o seu
ambiente de trabalho deve ser fácil, porque para estações
de trabalho com baixo consumo de energia, abaixo de 1
KVA, o investimento é relativamente pequeno. Por outro
lado, se você está planejando comprar um Nobreak
médio ou grande para proteger aplicações vitais, tais
como um servido ou o data center da sua empresa ou um
nobreak para proteger aplicações vitais em um hospital,
vale a pena investir algumas horas pesquisando diferentes
opções antes de tomar sua decisão.
Principais Preocupações
Monitoramento/ Capacidade de
gestão do data center
35,4%
Disponibilidade
33,8%
Cambios de tecnología /
Gestión de cambios
Eficiencia energética (costos de energía y
eficiencia del equipo)
33,8%
32,3%
29,2%
Densidade de calor (refrigeração)
26,9%
Consolidação do Data Center
24,6%
Segurança(física ou virtual)
Densidade de potência
23,8%
Restrições de Espaço/Crescimento
20,8%
Storage/Armazenamento
19,2%
Conformidades
10,8%
6,9%
Outros
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
Figura 1. As principais preocupações dos gerentes de data
center, segundo pesquisa realizada na edição de outuno de 2014
do evento Data Center Users Group.
2
40%
2. Calcule quanta energia você realmente precisa
A diferença entre KVA e KW:
É sempre válido considerar quanta energia você realmente
precisa para a proteção de seu equipamento e o bom
funcionamento do seu nobreak, caso contrário você pode
acabar comprando mais energia do que precisa ou menos
proteção do que o necessário. Para determinar o tamanho
certo do seu UPS/Nobreak, você deve compreender um
conceito eletricidade muito básico: Potência aparente em
função da potência real.
Em termos simples, potência aparente ou nominal é a
quantidade de potência em que não se está considerando
perdas de energia. Normalmente a potência aparente é
mensurada em kVA. Por outro lado, potência real é a consideração da energia que entra no nobreak, sofre perdas
elétricas por carregamento de bateria e para o funcionamento do próprio nobreak e passa para a carga
(equipamento protegido), sendo mensurada em kW.
Com a evolução das fontes de energia dos servidores e uma
exigência de melhor aproveitamento de energia, o fator de
potência (Razão entre a potência real em relação potência
aparente ou kW/kVA), também está evoluindo para a
unidade de kW (KVA = KW) forçando os fabricantes de UPS a
aumentar o fator de potência de saída dos nobreaks. Então, o
quanto mais próximo de um fator de potência igual a um
(1.0) o UPS estiver, maior a quantidade de equipamentos,
servidores ou computadores você conseguirá manter em
funcionamento.
Dimensione a potência de um UPS de acordo com a carga.
O termo carga, geralmente se refere ao equipamento que
deverá ser protegido pelo UPS. Mais especificamente, o
quanto de potência real (kW) será necessária para manter seu
equipamento funcionando. Servidores, computadores,
televisão e home theater, além de outros equipamentos
eletrônicos devem mostrar o consumo energético em seus
manuais e dados técnicos. Depois de adicionar toda a
potência necessária para a aplicação em questão você vai
saber a sua carga. O próximo passo é comprar um UPS que
tem energia suficiente para abastecer a carga e por segurança
ou para uma expansão de equipamentos conectados,
oferecer alguma potência extra. Não há padrão da indústria
sobre o quanto de energia adicional seria necessário para
sentir-se seguro e se você não se sente confortável tecnicamente para tomar esta decisão, consulte um fabricante ou
consultor de sua confiança. Algumas empresas preferem
operar com o UPS, em menos de 50% da capacidade para fins
de redundância enquanto outras tendem a operar mais perto
de 75% da capacidade do UPS. Atente-se que um UPS
superdimensionado não é o ideal, ou seja, com capacidade de
energia maior que sua carga. Grande parte dos UPS/Nobreak
entregam baixa eficiência energética, operando abaixo de 30%
da capacidade. Neestes casos uma opção que pode otimizar a
utilização da capacidade numa expansão ou crescimento
futuro é a adoção de nobreaks escaláveis ou modulares.
Uma vez que você tenha entendido este simples conceito,
você vai perceber a grande diferença que se pode ter entre
KVAs e KWs, além de entender que muitos fabricantes de
UPS promovem o quanto seus equipamentos tem de
capacidade em KVA, mas o que realmente importa é quantos
KW o equipamento pode fornecer. Você pode encontrar essa
informação nos catálogos e manuais técnicos na maioria dos
casos.
3
3. $PNQSBOEPDPNPVN&YQFSU1SFmPY$VTUP5PUBM EF
1SPQSJFEBEF5$0
Usuários casuais de UPS estão focados em menor preço.
Para alguém que está comprando um UPS com a finalidade de
proteger seu computador pessoal ou profissional é uma prática
comum, pois a importância dos dados e os valores envolvidos
não são altos e a funcionalidade é assegurar que possa salvar
o seu trabalho e desligar o equipamento de modo adequado.
Por outro lado, QSPGJTTJPOBJTFYQFSJFOUFTEP.FSDBEPEF
%BUB$FOUFSVUJMJ[BNNPEFMPTGJOBODFJSPTQBSBDBMDVMBSP
$VTUP5PUBMEF1SPQSJFEBEFantes de efetivar a compra de
um UPS. Isso porque além da operação ser crítica
(não pode desligar nunca), é preciso considerar custos de
consumo de energia e manutenções. Se você está comprando
um UPS para proteger mais de um servidor ou você
simplesmente não gosta da ideia de desperdiçar energia
elétrica, é importante saber como calcular o custo total de
propriedade do equipamento.
É comum encontrar WFOEFEPSFTEF614RVFJSkPPGFSFDFSP
NFOPSQSFmPQBSBWFODFSFNVNQSPKFUPPVDPUBmkP
NBTEFQPJTPDMJFOUFBDBCBTFOEPTPCSFDBSSFHBEPQPSBMUPT
DVTUPTEFFOFSHJBEFWJEPBJOFGJDJpODJBFOFSHnUJDBEP614,
ou seja a baixa eficiência energética. Além disso, ninguém deve
estar mais interessado em reduzir a sua fatura mensal de
energia do que você mesmo.
A boa notícia é que você não tem que trabalhar como um
especialista em data center para ter acesso a essas ferramentas.
Se você nunca fez este tipo de análise, não hesite em nos enviar
um e-mail e vamos compartilhar um modelo de excel que calcula
o custo total de propriedade para você.
Um grande número de fabricantes, muitas vezes irá oferecer
um UPS mais barato e menos eficiente para ganhar o seu negócio,
mas ao longo dos anos o consumo de energia vai realmente
custar muito mais do que as economias que você teve com o
preço de compra.
Para calcular o seu custo total de propriedade você deve saber
o seu custo em kW por hora e estimar o consumo total de
energia durante a vida útil do UPS. Para fazer isso,
você precisa considerar a eficiência energética do seu UPS e o
cálculo pode ser um pouco complicado (veja a próxima seção deste artigo).
Você também deve consultar o fornecedor sobre o
custo dos serviços de manutenção, disponibilidade de peças de
reposição e capacidades de serviço de emergência.
4
4. Encontrando a verdadeira Eficiência Energética
A Eficiência Energética está se tornando cada vez mais importante no cenário atual onde aquecimento global, preservação do meio
ambiente e consumo consciente de água e energia são os responsáveis para a preservação do planeta. Crescentes preços de energia
também são fatores importantes no processo de decisão do comprador.
Efetividade total médio
de um UPS dupla conversão
Seja cuidadoso! Alguns fornecedores de UPS anunciam uma
eficiência maior do que podem cumprir. Além disso, você deve
entender se a eficiência energética anunciada está em modo de
operação do equipamento online dupla conversão ou operando
em by-pass, além de saber qual é a eficiência entregue pelo
nobreak em determinadas faixas de capacidade de operação.
Sobretensão
Queda de Tensão
Apagão
Ruído
Figura 2. Efetividade do UPS em dupla conversão para filtrar
alterações de energia
Curva de Eficiência Energética: Outro aspecto importante a
considerar é a curva de eficiência do UPS. Enquanto a maioria
dos fabricantes de UPS irá anunciar a melhor eficiência
energética que o equipamento pode entregar, a realidade é
que você deve saber o quanto o UPS precisa utilizar de sua
capacidade para alcançar a eficiência desejada e atender a sua
demanda.
UPS A
Online Dupla Conversão x Bypass:
Existem algumas topologias UPS disponíveis para os
usuários, mas a maioria dos especialistas concorda que a
topologia online dupla conversão é a que produz melhor
qualidade da energia, sendo também a topologia mais
adotada para aplicações de missão crítica. Nos últimos
anos, os fabricantes de nobreaks surgiram com novos
termos de marketing, tais como Efficiency Booster
(Impulsionador de Eficiência), Eco Mode e Energy Saver
System (economizador de energia), mas todos estes termos
querem dizer a mesma coisa: você está utilizando um UPS
sem fazer a dupla conversão de energia, ou seja, está em
modo de Bypass. A operação de um UPS sem fazer dupla
conversão de energia simplesmente entrega energia para
seu equipamento (carga) com condicionamento abaixo do
ideal para o bom funcionamento.
Eficiência Energética
Ruido
Distorsión
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Distorção
70%
60%
Frequência
90%
80%
Picos de Tensão
100%
UPS B
100%
80%
60%
40%
20%
0%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Utilização de capacidade
Figura 3. Curva de eficiëncia de dois modelos de UPS, podemos ver
que o UPS A atinge 92% de eficiência em modo online dupla
conversáo e carga de 50%, enquanto o UPS B atinge atinge alta
eficiência acima de 60% da capacidade.
5
5. Escolhendo as baterias corretamente
As baterias de um UPS são ativadas quando ocorre uma falha na
fonte de energia elétrica principal (concessionária de energia),
essa é "a hora da verdade" para determinar se você tem uma
infraestrutura de energia de back-up confiável. Líderes de data
centers experientes sabem que as falhas de bateria são responsáveis por 25% do tempo de inatividade de um data center. Por
estas razões, vale a pena investir tempo e orçamento relativo a
baterias e potencialmente soluções de monitoramento de
bateria. Muitos fatores são importantes na escolha de baterias,
mas os três destaques principais são: autonomia, capacidade e
expectativa de vida útil.
Para selecionar a autonomia das baterias é preciso analisar
detalhes antes e depois da cadeia de energia. Se antes do UPS
você tem um grupo gerador robusto e confiável, você pode
direcionar um tempo de autonomia da bateria menor, porque
você confia que o grupo gerador irá assumir a carga em questão
de segundos. Isso também irá poupar o investimento em
cabeamento estruturado para baterias. Depois do UPS é preciso
avaliar o quão crítico é a carga e qual é o custo de tempo parado
por minuto. Saber o custo e taxa de falha esperada de sua
infraestrutura de energia vai lhe permitir chegar á um ótimo
índice de investimento, que é quando investindo $1 em
infraestrutura irá economizar $1 em custo de tempo de
inatividade esperado.
Tempo médio de parada em data center (medida em minutos)
Evolução de 2010, 2013 e 2016
160
134
130
140
119
120
100
80
60
40
20
0
97
59
64
56
2010
Parada parcial
95
86
2013
Parada total
2016
Média geral
Figura 4. Tempo médio de parada, segundo estudo realizado em 2015
segundo o Instituto Ponemon.
6
Principais causas de paradas em instalações.
Evolução de 2010, 2013 e 2016
25%
24%
Falha no UPS
Crime Cibernético
18%
2%
22%
22%
24%
Erro humano
Água ou falha de CRAC
11%
12%
Condições climáticas
10%
12%
12%
Falha do gerador
7%
15%
12%
10%
4%
4%
5%
Falha de TI
Outros
29%
22%
0%
0%
0%
2%
5%
10% 15% 20% 25% 30% 35%
2016
2013
2010
Figura 5. Gráfico que mostra quais as principais causas de falhas e
quedas em um data center, segundo estudo realizado em 2015 do
instituto Ponemon
Depois de selecionar a autonomia da bateria, capacidade e
eficiência do UPS, você saberá o requisito de capacidade da
bateria. Baterias de uso geral são classificadas em ampere por
hora, mas as baterias para UPS exigem a compreensão de watts
por célula para projetar o tempo de autonomia. Informações da
relação watts/célula, além de classificação e desempenho
normalmente são claramente indicadas em manuais ou nas
próprias baterias. Solicite ao consultor ou vendedor de seu
fabricante de baterias para mais informações.
Projetar a expectativa de vida útil para quantos anos a bateria
vai operar em condições ambientais controladas pode ser
muito complicado. Baterias tendem a sofrer modificações de
expectativa de vida útil de acordo com muitos fatores, tais
como o armazenamento inicial e condições de recarga,
processo de inicialização e equalização, a temperatura de
operação, ciclos de carga e descarga e manutenção. Se todo
seu site agora protegido, é sua atividade principal de geração
de receita, você provavelmente irá optar por uma bateria que
seja mais confiável e com alta expectativa de vida útil, além de
monitoramento do estado das baterias em tempo real.
É sempre recomendável monitorar cada elemento da cadeia de
baterias porque basta uma única bateria em curto-circuito para
comprometer uma cadeia inteira de baterias. Se isso está
acontecendo, é Baterías
muito importante
que você tenha o monitoraen Serie
mento adequado e saiba disso o quanto antes possível.
480
0
100%
CICLO
80%
DE VID
A ÚTIL
D
A
70%
DETERIORAÇÃO CRÍTICA
60%
50%
TERIA
BA
Capacidade
90%
3 anos a partir do início do serviço
40%
5 anos a partir
do início
do serviço
30%
20%
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
120 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
Figura 7. Em um sistema que alimenta um UPS, uma única célula
de bateria aberta, pode causar uma interrupção da carga.
A
10%
0%
12 V
0
1
2
3
4
5
6+
Anos
Figura 6. Gráfico que mostra o tempo sugerido para substituição das
baterias
6. Tensão do UPS
Se a sua carga opera em 208, 120 ou 230 volts, você deve
selecionar o UPS com a mesma tensão da carga?
Não necessariamente! Projetos avançados de Data Center agora
preferem trabalhar com UPS em tensões mais elevadas (380,
440, 480VAC) e têm painéis de distribuição mais próximos da
carga para convertê-los, a esse nível, para a tensão de alimentação. Fazendo isso, você terá uma distribuição de energia mais
adequada e ainda pode gerar economia através da utilização de
cabos com menor diâmetro (Quanto maior a corrente maior
precisa ser o diâmetro dos cabos), Além disso, você pode
melhorar a eficiência energética, reduzindo a perda de energia
no cobre dos cabos e assim economizando no consumo de
energia.
Conclusão:
A evolução das topologias e tecnologias de UPS e a forte
concorrência entre os fabricantes gerou um cenário favorável
para os usuários da tecnologia UPS. Estas mesmas dinâmicas
forçam os fabricantes menos qualificados a adotar truques de
marketing para permanecer no negócio. Se você está planejando
comprar um UPS para aplicações de missão crítica, vale a pena
fazer a sua investigação e consultar especialistas desse mercado
e pessoas de sua confiança. Um UPS bem conservado deve durar
pelo menos doze anos e fazer a escolha mais adequada vai refletir
no tempo de vida útil do equipamento, além de funcionamento
otimizado para suas instalações e custos operacionais competitivos durante todo o ciclo de vida do equipamento. As
recomendações contidas neste white paper foram coletados
através de anos de experiência em lidar com UPS e alguns de seus
compradores mais sofisticados!
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