| 摘要：随着能源消耗支出的不断攀升,节能成为高级数据中心生存及盈利的关键因素。高冗余、高可靠性的UPS系统架构,造成UPS供电系统运行效率低下,能源浪费严重。文中通过对UPS效率曲线的分析,明确了负载率是影响UPS系统运行效率的关键因素,并从提高负载率的角度出发,探讨了通过休眠或创新的系统架构提高UPS系统运行效率的可行性。 |
1 效率的重要性
UPS是IT机房中最重要的基础设施之一,其作用是向IT设备提供不间断的供电。正是因为UPS常年不间断的运行模式,更加凸显了其运行效率的重要性。滴水成河,聚沙为塔,每一点系统效率的提升,都会经过日积月累形成显著的节能效果,从而有效降低IT设施的运行成本,提高企业竞争力。
以一台400kVA UPS为例,负载为250kW。若UPS的运行效率为93%,则一年的耗电量为:250kW×24h×365/93%=2354838kWh。若UPS的运行效率提高为94%,则一年的耗电量为:250kW×24h×365/94%=2329787kWh,两者相差为25050kWh。而空调系统为此节能25050kWh/3=8350kWh(按空调的能效比为3:1计算),故UPS的运行效率提高1%,每年总计可节省电能33400kWh。
目前大型数据中心的负载量往往以兆瓦计,以上述计算过程做简单推算,一个1兆瓦的数据中心,UPS系统效率每提高1%,每年的节能将达到惊人的1.336亿kWh。
2 了解UPS的效率特性
要想提高UPS供电系统的运行效率,首先需要对UPS的效率特性有一个正确的认识。UPS效率并不是一个固定的数值,而是负载率的一个函数。在UPS性能参数表上给出的效率值,是满载(即100%负载率)时的效率值。通常这个数值既不是最高值也不是最低值,更不代表UPS实际运行时的效率值。一台传统大功率UPS的效率曲线和效率参数如图1、表1所示。
通过以上曲线及参数,可以了解并得出以下几点结论:
UPS的运行效率与负载率相关,负载率低于某种程度后,效率将大幅下降。据研究,负载率为40%到80%的区间,效率曲线刚性较强,UPS运行效率最高时的负载率,决定了系统的运行效率。
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