Συσσωρευτές - Πώς θα εξασφαλίσετε ότι το UPS θα προστατέψει τους Server σας σε μία διακοπή!

Το άρθρο έχει στόχο να επιμορφώσει τον αναγνώστη, στο ρόλο που διαδραματίζουν οι συσσωρευτές σε Συστήματα Συνεχούς Παροχής Ρεύματος - UPS (Uninterruptible Power Supply).

Ένα UPS αποτελείται από 3 βασικά μέρη:

• Ανορθωτής/Φορτιστής – μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) της Αρχής Ηλεκτρισμού σε συνεχές ρεύμα (DC) το οποίο έχει ρόλο να διατηρεί τους συσσωρευτές φορτισμένους.
• Συστοιχία Συσσωρευτών – για αποθήκευση ενέργειας, περιλαμβάνει συσσωρευτές ή μπαταρίες, ράφια ή κιβώτια, συστήματα προστασίας και συστήματα παρακολούθησης.
• Μετατροπέας (Inverter) – Μετατρέπει το συνεχές ρεύμα (DC) πίσω σε εναλλασσόμενο (AC) το οποίο τροφοδοτεί τα φορτία.

Το UPS περιλαμβάνει επίσης αυτόματο παρακαμπτήριο διακόπτη (Static bypass), παρακαμπτήριο διακόπτη συντήρησης (Maintenance bypass), συσκευές προστασίας, ελέγχου και συσκευές διανομής ρεύματος.

Από τα 3 κύρια “υποσυστήματα/μέρη”, οι συσσωρευτές είναι αυτοί που καθιστούν το σύστημα “Αδιάλειπτης Παροχής” (Uninterruptible). Ανάλογα με το σύστημα UPS οι συσσωρευτές μπορεί να αποτελούν μέχρι και το 50% του κόστους ενός UPS. Χωρίς αξιόπιστους συσσωρευτές η όλη λειτουργία του κέντρου υπολογιστών τίθεται σε κίνδυνο.

"...οι συσσωρευτές είναι αυτοί που καθιστούν το UPS Αδιάλειπτης Παροχής (Uninterruptible)"

Όπως όλοι γνωρίζουμε, οι διακοπές του ρεύματος στην Κύπρο δεν είναι συχνές αλλά είναι απρόβλεπτες. Όταν όμως παρουσιαστούν, μπορούν να επηρεάσουν ολόκληρη την λειτουργία μιας επιχείρησης ή οργανισμού, ανεξάρτητα του μεγέθους. Τα κόστη απρογραμμάτιστης απενεργοποίησης των υπολογιστών ενός Data Center για παράδειγμα, κυμαίνονται από μερικές χιλιάδες μέχρι μερικά εκατομμύρια ευρώ, ανάλογα με τον ρόλο που διαδραματίζει το συγκεκριμένο Data Center.

Η συστοιχία συσσωρευτών αποτελείται από πολλά αλληλοσυνδεόμενα μέρη, όπως μπαταρίες και καλώδια που τις συνδέουν ηλεκτρολογικά μεταξύ τους.

Κάθε μπαταρία αποτελείται από ένα πλαστικό δοχείο, πλάκες μολύβδου, ειδικά διαχωριστικά μέρη και ηλεκτρολύτες. Βλάβη σε ένα ή σε περισσότερα από αυτά τα μέρη επηρεάζουν την απόδοση ολόκληρης της συστοιχίας. Διαβάστε περισσότερα στο blog μας.

Δυστυχώς δεν υπάρχει οποιαδήποτε οπτική ένδειξη ότι επίκειται πρόβλημα σε οποιοδήποτε συσσωρευτή. Γι’ αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό να ελέγχονται και να συντηρούνται σωστά.

Ειδη Μπαταριών

 Σήμερα υπάρχει μεγάλος αριθμός τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται σε συσσωρευτές, συμπεριλαμβανομένων lead-acid, nickel-cadmium, lithium-ion, lithium-sulfur, aluminum-ion, nickel-metal και άλλες. Οι συσσωρευτές τεχνολογίας lead acid εξακολουθούν να προτιμούνται και να χρησιμοποιούνται σε 95% όλων των εφαρμογών συστημάτων UPS, αν και οι lithium ion κερδίζουν έδαφος.

Ο λόγος: Κόστη – Διαθεσιμότητα – Αποδεδειγμένη Απόδοση.

• Valve–Regulated lead–acid (VRLA), κλειστού τύπου, που είναι και η πιο δημοφιλής λόγω της ευκολίας χρήσης.
• Vented Lead–Acid (VLA), που είναι επίσης γνωστή με το όνομα ανοικτού τύπου και εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε ορισμένες εφαρμογές UPS, ιδιαίτερα μεγάλης ισχύος megawatt.

Χωρίς αξιόπιστους συσσωρευτές η όλη λειτουργία του UPS και του Server Room τίθεται σε κίνδυνο!

Παρακολούθηση - Μετρήσεις VS Διαχείρηση!

 Υπάρχει ένα ρητό που λέει “Δεν μπορείς να διαχειριστείς κάτι που δεν μπορείς να μετρήσεις” αν και αυτά τα δύο είναι αλληλοεξαρτώμενα είναι επίσης και εντελώς ξεχωριστά θέματα.

Παρακολούθηση της κατάστασης μίας μπαταρίας προϋποθέτει την δυνατότητα να γνωρίζεις την κατάσταση της “υγείας” μιας μπαταρίας σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή. Μπορούμε να κάνουμε μετρήσεις για θερμοκρασία, τάση, ένταση και αντίσταση. Όσο περνά ο καιρός και χρησιμοποιούνται οι μπαταρίες χάνουν την απόδοση τους. Η απόδοση συνήθως εκφράζεται ως “αυτονομία” ο χρόνος δηλαδή που προσφέρουν. Μια μπαταρία που αρχικά μπορούσε να προσφέρει σε Χ φορτίο 15 λεπτά, μπορεί να φθαρεί και να χάσει την απόδοση της προσφέροντας μόνο 12 λεπτά στο ίδιο φορτίο. Γενικά εάν μια μπαταρία lead–acid μπορεί να προσφέρει μόνο 80% της αρχικής της ισχύος, είναι καιρός να αντικατασταθεί. Όλοι γνωρίζουμε όμως ότι η αντικατάσταση συστοιχίας συσσωρευτών μπορεί να είναι αρκετά δαπανηρή, τόσο σε εργατικά όσο και σε υλικό, οπότε αυτή η αντικατάσταση είναι επιθυμητό να καθυστερεί όσο πιο πολύ γίνεται.

Η διαχείριση συστοιχίας μπαταριών υποβοηθά στο να γίνει πλήρης εκμετάλλευση της διάρκειας ζωής που δίνει ο κατασκευαστής. Με την σωστή και συχνή επιθεώρηση μιας συστοιχίας ή τον έλεγχο μέσω ειδικών συστημάτων και του διαδικτύου μπορούμε να προβλέψουμε, βάσει ανάλυσης των δεδομένων που καταγράφονται σε ειδικό πρόγραμμα, πότε μπορούμε να έχουμε μια πιθανή βλάβη έτσι ώστε να μας επιτρέψει να λάβουμε προληπτικά μέτρα. Υπάρχει πληθώρα περιπτώσεων όπου σε συστήματα UPS με 30 μπαταρίες, μπορούσε να αναγνωριστεί μία μπαταρία που προκαλούσε την ενεργοποίηση συναγερμού “check battery”, επιτρέποντας στο συνεργείο να αντικαταστήσει μόνο αυτή και αποτρέποντας και προλαμβάνοντας βλάβες σε άλλες, στην ίδια συστοιχία. Σε αυτές τις περιπτώσεων οι τεχνικοί μας αναγνώρισαν και αντικατέστησαν ελαττωματικές μπαταρίες, μειώνοντας σημαντικά τα κόστη του πελάτη. Αυτό όμως μπορεί να γίνει μόνο με τις σωστές μεθόδους καταγραφής τάσης, με φορτίο κάθε μιας μπαταρίας ξεχωριστά. Μάθε τους 5 σημαντικότερους λόγους που προκαλούν βλάβη στους συσσωρευτες ενός UPS.

Ο στόχος αυτών των άρθρων δεν είναι να καταστήσουμε τον αναγνώστη πιστοποιημένο τεχνικό UPS αλλά να μπορούμε να προσφέρουμε τις απαραίτητες γνώσεις σε αυτόν, να μπορεί να αντιλαμβάνεται θέματα που αφορούν το σύστημα UPS του όπως μπαταρίες και τα άλλα μέρη ενός UPS, επιτρέποντας του να παίρνει σωστές αποφάσεις και να προβαίνει στην σωστή επένδυση εκεί και όπου χρειάζεται.

Εάν τα πιό πάνω είναι κατανοητά αλλά θέλετε να τα αφήσετε στους ειδικούς, όπως την ομάδα υποστήριξης της Digicom Ltd, την μόνη εταιρεία με πιστοποίηση "Critical Power Experts" απο την GENERAL ELECTRIC Aμερικής, επικοινωνήστε μαζί μου στο τηλέφωνο 22-765432 για σωστές συμβουλές και ραντεβού ή επισκεφθείτε μας στο www.digicom-eshop.com

Μοιραστείτε μαζί μας τις δικές σας εμπειρίες με μπαταρίες και UPS. Εάν κάτι σας προβληματίζει σε σχέση με UPS, είμαι στην διάθεση σας να απαντήσω σε ερωτήσεις.

Βασισμένο εν μέρει, σε άρθρο της εταιρείας UPS PowerShield, Νέας Ζηλανδίας.

Χρίστος Ι. Παπακυριακού, Electronics Engineer, Critical Power - UPS Expert.