6 Passos para selecionar o nobreak adequado para sua aplicação. Um guia prático para adquirir a melhor fonte de alimentação ininterrupta de máxima

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1 6 Passos para selecionar o nobreak adequado para sua aplicação. Um guia prático para adquirir a melhor fonte de alimentação ininterrupta de máxima qualidade.

2 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. Monitoramento/ Capacidade de gestão do data center Principais Preocupações Disponibilidade Cambios de tecnología / Gestión de cambios Eficiencia energética (costos de energía y eficiencia del equipo) Densidade de calor (refrigeração) Consolidação do Data Center Segurança(física ou virtual) Densidade de potência Restrições de Espaço/Crescimento Storage/Armazenamento Conformidades Outros 6,9% 10,8% 20,8% 19,2% 24,6% 23,8% 29,2% 26,9% 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. 33,8% 33,8% 32,3% 35,4% 5% 1 15% 2 25% 3 35% 4 2

3 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 5 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 3 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

4 3. 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, antes 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, 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. 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

5 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 Distorção 7 6 Frequência 9 8 Picos de Tensão 10 UPS B 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 5, enquanto o UPS B atinge atinge alta eficiência acima de 6 da capacidade. 5

6 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. Principais causas de paradas em instalações. Evolução de 2010, 2013 e 2016 Falha no UPS Crime Cibernético Erro humano Água ou falha de CRAC 18% 2% 11% 12% 15% 22% 25% 24% 22% 22% 24% 29% 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. Condições climáticas Falha do gerador Falha de TI Outros 2% 4% 4%5% 1 12% 12% 12% 7% 1 5% 1 15% 2 25% 3 35% 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 Tempo médio de parada em data center (medida em minutos) Evolução de 2010, 2013 e Parada parcial Parada total Média geral 95 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. Figura 4. Tempo médio de parada, segundo estudo realizado em 2015 segundo o Instituto Ponemon. 6

7 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. Capacidade CICLO DE VIDA ÚTIL DA DETERIORAÇÃO CRÍTICA 3 anos a partir do início do serviço Anos Figura 6. Gráfico que mostra o tempo sugerido para substituição das baterias BATERIA 5 anos a partir do início do serviço 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. A 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 en Serie que você tenha o monitoramento adequado e saiba disso o quanto antes possível V 120 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. 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! 7

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