Содержание
- 1 1. Бюджетный вариант на отдельные автоматы
- 2 2. Бесперебойное питание одной фазы из трех. Мощность до 6кВт. Бюджет
- 3 3. Бесперебойник на весь дом. Мощность от 9кВт. Бюджет от 250т.р.
- 3.1 Примеры
- 3.2 – Варианты и цены
- 3.3 Инвертор МАП “Энергия” 9.0/48 и 8 аккумуляторов по 200Ач
- 3.4 Инвертор МАП “Энергия” 12.0/48 и 12 аккумуляторов по 200Ач
- 3.5 Инвертор МАП “Энергия” 12.0/48 и 12 аккумуляторов по 250Ач
- 3.6 ИБП Stark On-line 10 000 и 18 аккумуляторов по 100Ач
- 3.7 Популярные видео-ролики с ИБП для дома на нашем канале:
- 4 ИБП какого класса рекомендован для серверного оборудования?
- 5 Однофазный или трехфазный ИБП?
- 6 Как определить необходимую мощность ИБП для серверного оборудования?
- 7 Какое время резервирования требуется для серверного оборудования?
- 8 Какими дополнительными функциями должен обладать серверный ИБП?
- 9 Какое ПО необходимо для серверного ИБП?
- 10 ИБП «Штиль» отличное решение для защиты любого серверного оборудования!
Время автономной работы ИБП определяется аккумуляторами. Ниже представлены примеры наших работ на случай средних и длительных отключений электричества.
Стоимость и варианты комплектов вы можете посмотреть на странице ИБП для дома.
Часто недостатком ИБП (инверторов) по отношению к генераторам считают ограниченность по времени автономной работы от батарей. Однако следует учитывать, что бюджетные модели генераторов имеют запас топлива в баке на 8-10 часов работы + при доливе топлива требуется обязательные циклы отдыха. Большие стационарные дизельные и газовые генераторы могут без остановки работать сутки и более, но их стоимость с учетом работ по установке и обслуживанию весьма высока. Читайте подробнее статью о различиях генератора и бесперебойника.
В качестве лучшей альтернативы можно рассмотреть инвертор или ИБП (о разнице в этой статье) с большим батарейным банком. Давайте рассмотрим примеры.
1. Бюджетный вариант на отдельные автоматы
Бесперебойник мощностью до 3 кВт с 2 или 4 аккумуляторами.
Такое решение позволяет бесперебойно питать:
- Газовый котел отопления (кстати, есть ИБП только для котла отопления)
- Резервное освещение
- Холодильник
- Розетку ТВ, сигнализации, домофона
- Погружные/скважинные насосы с плавным пуском.
Примеры подобных решений:
Инвертор Stark или BiNeos бесперебойно питают отдельные автоматы в щите. При постоянной нагрузке в 200Вт время автономии более 20часов
Можно установить аккумуляторы большей емкости:
Инвертор и 4 аккумулятора Delta DTM 12200 L по 200Ач. Автономная работа более 20 часов уже на нагрузке в 400Вт
Если качество сети низкое, нередки сильные просадки и “моргания” напряжения можно рекомендовать ИБП on-line типа:
– Цены и описания подобных систем
2. Бесперебойное питание одной фазы из трех. Мощность до 6кВт. Бюджет
Как правило, для сохранение комфорта и безопасности резервное питание в доме требуется для ограниченного круга потребителей. Практика показала оптимальность решений по установке источника бесперебойного питания на одну фазу с подключением на эту фазу всего самого ответственного оборудования:
- Система отопления с газовым или твердотопливным котлом
- Холодильники и морозильники
- Всё низковольтное оборудование: видеонаблюдение, домофон, wi-fi, домашний сервер и т.п.
- Любой насос скважины и повышения давления
- Освещение нескольких помещений
- Автоматические ворота
- Часть кухонной техники и т.п.
Для такой системы рационально использовать 4, 6 или 8 внешних аккумуляторов ёмкости 150-250Ач.
Примеры:
Инвертор 6кВт на отдельную фазу. Автономия более 8 часов на нагрузке 700Вт
Здесь использован узкий стеллаж для экономии места. Дополнительно был полностью заменен распределительный щит.
При плохой питающей сети лучше установить ИБП on-line типа с очень качественной стабилизацией напряжения
– Варианты и цены
3. Бесперебойник на весь дом. Мощность от 9кВт. Бюджет от 250т.р.
Когда требуется максимальный комфорт или нет возможности выделить отдельную группу потребителей на резерв, мы монтируем систему гарантированного питания сразу на весь дом. Тут есть несколько вариантов:
- Мощный однофазный инвертор с автоматикой объединения 3-х фаз в одну при пропадании напряжения. Мощность инвертора рекомендуется в районе 9-15кВт. При необходимости устанавливаются стабилизаторы напряжения для каждой фазы.
- ИБП on-line с трехфазным входом и однофазным выходом (3в1). Такой источник объединяет мощность 3-х фаз в одну качественно стабилизируя её. Оптимальная мощность 20кВа (18кВт). Бюджет
350т.р.
Примеры
Инвертор для всего дома с высокоточными стабилизаторами напряжения. 8 АКБ по 200Ач – это автономная работа более 16 часов на постоянной средней нагрузке в 1кВт (среднее потребление дома площадью 200-250 м.кв.)
ИБП конфигурации 3в1 для бесперебойного и стабильного питания коттеджа.
Доступный диапазон мощностей таких ИБП от 20кВа до 120кВа. Возможны как конфигурации со встроенными малыми АКБ для перекрытия времени на старт генератора, так и внешние сборки с огромными батарейными ёмкостями
– Варианты и цены
Посмотрите наше видео про возможные варианты решений:
Ниже представлено ещё несколько систем с большими батарейными банками
Инвертор МАП “Энергия” 9.0/48 и 8 аккумуляторов по 200Ач
Набор из 8 батарей Delta DTM 12200L честной емкостью по 200Ач стал своего рода стандартом для инверторных систем, ориентированных на длительную автономию. При отсутствии хозяев в доме будет работать система отопления и холодильник. Совокупная длительная нагрузка – около 250Вт. Время автономии при этом – почти 4 суток (92 часа). В случае активной деятельности в доме усредненная нагрузка будет около 800-1000Вт в час. Автономия 21-16 часов соответственно. В экономично режиме: отопление+холодильник+свет+ТВ – автономия около 2-х суток.
Инвертор МАП “Энергия” 12.0/48 и 12 аккумуляторов по 200Ач
Установка расположена в отапливаемом гараже и при отключениях света через коммутатор фаз запитывает весь дом. Тестовые отключения показали среднюю нагрузку в час около 900Вт (дом с газом, площадью около 350кв.м). Время автономной работы – 31 час. Другой пример подобной сборки:
Инвертор, который питает одну фазу
Инвертор МАП “Энергия” 12.0/48 и 12 аккумуляторов по 250Ач
Система на базе 12 АКБ Delta DTM 12250L (250Ач – самая большая емкость среди 12В AGM аккумуляторов) питает отопление, водоснабжение, видеонаблюдение. Обеспечивает автономную работу без электричества более 2.5 суток (средняя нагрузка 500Вт). 1кВт нагрузки продержится 36 часов.
ИБП Stark On-line 10 000 и 18 аккумуляторов по 100Ач
Садовое товарищество, где был куплен дом нашим клиентом, отличалось крайне низким качеством питающей сети. Трансформатор на 200кВа питает более 300участков, мощности не хватает, в следствии чего напряжение постоянно проседает и часто вообще пропадает. Решение проблемы – ИБП On-line типа мощностью 10кВа. Батарейный банк – 18 аккумуляторов по 100Ач – Leoch DJM12100 обеспечат автономией около 30 часов на нагрузке 700Вт.
Организация больших батарейных банков для длительной автономии требует правильного подбора головного устройства (ИБП/инвертор), обладающего мощным зарядным устройством для корректной работы с аккумуляторами.
Популярные видео-ролики с ИБП для дома на нашем канале:
При эксплуатации любого серверного и телекоммуникационного оборудования целесообразно применять комплекс мер по защите от различных негативных воздействий: как сетевых (вирусы, хакерские атаки и т.п.), так и физических (перегрев, механическое повреждение, влажность и т.д.). Полноценная физическая безопасность IT-аппаратуры также невозможна без системы резервного электроснабжения, наиболее часто организуемой на основе источников бесперебойного питания (ИБП).
При выборе ИБП для серверного оборудования необходимо ответить на на ряд важных вопросов, вызванных спецификой сферы применения. Рассмотрим каждый из них подробнее (общие рекомендации по подбору источника бесперебойного питания рассматривались ранее в статье Как выбрать ИБП?).
ИБП какого класса рекомендован для серверного оборудования?
По принципу действия и топологии (схеме построения) выделяют три основных типа источников бесперебойного питания:
- резервные (off-line/standby ИБП);
- линейно-интерактивные (line-interactive ИБП);
- ИБП с двойным преобразованием (on-line ИБП).
В устройствах первого типа нагрузка в нормальном режиме работы подключена к внешней сети. При выходе сетевых параметров за установленные пределы электрическая цепь переключается на инвертор, питаемый от аккумуляторных батарей (АБ).
Резервные ИБП относительно недороги, однако имеют ряд серьезных минусов:
- задержки при переходе на АБ – от 5 мс;
- несинусоидальная форма выходного напряжения в автономном режиме;
- слабая фильтрация и отсутствие коррекции сетевого сигнала;
- скачкообразные изменения напряжения и частоты при коммутации резервного питания.
Указанные недостатки вызывают крайне нежелательные для микропроцессорного оборудования последствия (вплоть до выхода из строя). Следовательно, ИБП off-line топологии – не оптимальное решение для защиты современной серверной техники.
Линейно-интерактивные ИБП имеют схожую с предыдущим вариантом схему, дополненную стабилизатором напряжения. Он реализован на базе автотрансформатора с переключаемыми обмотками и позволяет, при небольших скачках напряжения в сети, регулировать выходное напряжение без участия АБ.
Благодаря синхронизации инвертора с входным сигналом, переход в автономный режим у линейно-интерактивных ИБП происходит быстрее, чем у off-line аппаратов, но тем не менее время переключения остаётся ненулевым. Кроме того, линейно-интерактивная топология не позволяет полностью фильтровать электрический сигнал от различных помех и не обеспечивает стопроцентную независимость выходных параметров ИБП от входных. Таким образом, эти устройства не могут гарантировать полную энергобезопасность восприимчивого к любым электромагнитным колебаниям IT-оборудования!
ИБП с двойным преобразованием – наиболее совершенный класс источников бесперебойного питания. В их схеме аккумуляторные батареи включены в работу независимо от сетевого режима, что обеспечивает нулевое время перехода на резервное электроснабжение и, как следствие, беспрерывное питание нагрузки напряжением идеальной синусоидальной формы!
Оn-line ИБП устойчивы ко всем отклонениям качества электроэнергии и обеспечивают стабильное функционирование чувствительной техники в независимости от параметров внешней электросети.
ИБП с двойным преобразованием отвечают самым современным требованиям к надёжности электроснабжения и рекомендованы для работы с любым серверным, сетевым и телекоммуникационным оборудованием!
Однофазный или трехфазный ИБП?
Ответ на этот вопрос зависит от электрической сети на месте инсталляции устройства и планируемой нагрузки:
- однофазные ИБП работают в сетях с напряжением 220 В, их мощность обычно не превышает 10 кВА. Они применяются для подключения отдельного сервера, группы серверов, одной или нескольких серверных стоек, а также прочего телекоммуникационного оборудования с лежащей в указанных приделах мощностью;
- трехфазные ИБП питаются от сети с напряжением 380 В, отличаются высокой мощностью и обеспечивают защиту серверных помещений, больших IT-комплексов и ЦОДов.
При подключении однофазных потребителей (практически все IT-оборудование) к трехфазному ИБП, любую из питающих фаз допустимо нагружать не более чем на 1/3 от номинальной мощности устройства. Например, трехфазный ИБП на 15 кВА способен запитать 5 кВА по каждой фазе, но нагрузка в 7 кВА на одну фазу, даже при нулевой нагрузке на остальные, вызовет аварийное отключение устройства!
От подобных проблем избавлены устройства с конфигурацией 3:1, позволяющие равномерно загрузить три питающие фазы, за счёт однофазного выхода (220 В) при трёхфазном входе (380 В).
Данная статья посвящена однофазным источникам бесперебойного питания – их применение наиболее распространено с серверным оборудованием и небольшими IT-системами. Особенности схем электроснабжения ЦОДов, реализуемых на базе трехфазных ИБП, будут рассмотрены в отдельной статье.
Как определить необходимую мощность ИБП для серверного оборудования?
Мощность источника бесперебойного питания для IT-оборудования определяется по тому же принципу, что и для любой другой техники. Необходимо просуммировать мощности всех подключаемых к устройству потребителей и сверх этого заложить запас, компенсирующий возможные эксплуатационные перегрузки (актуальное значение – 30%). Подбор подходящего ИБП производится по полученному в результате вышеуказанных действий значению (с округлением в большую сторону).
В технической документации и на заводских этикетках IT-оборудования часто указывается максимальная мощность блока питания, а не действительное энергопотребление устройства. Рекомендуется уточнить реальную мощность, потребляемую нагрузкой, данные можно запросить у производителя, либо произвести самостоятельные замеры с помощью электроизмерительной аппаратуры (мультиметры, ваттметры).
Номенклатура (мощностные линейки) большинства производителей ИБП строится на основе полной мощности измеряемой в вольт-амперах – ВА. Если мощность электрической нагрузки представлена только в ваттах – Вт (активная мощность), то перевод в вольт-амперы осуществляется делением на коэффициент мощности – Р (может обозначаться как cosφ или PF), равный для простейшего IT-оборудования – 0,6 – 0,8.
Современное серверное и сетевое оборудование может быть оснащено блоком питания с коррекцией коэффициента мощности (PFC), приближающей его значение к единице – 0,99. Если уверенности в наличии данной функции нет, то применяется типовое значение из указанного интервала.
Обратите внимание – в характеристиках источника бесперебойного питания указываются входной и выходной коэффициенты мощности, зависящие от электронной схемы самого устройства:
- входной – отражает влияние ИБП на внешнюю сеть и не имеет прямого отношения к подключаемой нагрузке.
- выходной – необходим при определении максимальной нагрузки в ваттах, которую устройство способно запитать, для этого умножаем полную мощность ИБП на выходной коэффициент мощности.
Расчёт полной мощности защищаемой техники следует проводить, используя соответствующий ей коэффициент мощности, а не значения входного и выходного коэффициентов ИБП (на практике cosφ прописывается в руководстве по эксплуатации большинства потребителей электрической энергии)!
Полная (ВА) и активная мощность (Вт) правильно выбранного ИБП должна быть не меньше соответствующих мощностей подключенных электроприемников, а для гарантированно надёжной работы – превышать их.
Рассмотрим вычисление мощности ИБП на конкретных примерах:
Пример 1
Необходимо подобрать источник бесперебойного питания для сервера с реальной потребляемой мощностью – 600 Вт и блоком питания с PFC:
(600Вт/0,99) + 30% (необходимый запас) ≈ 773 ВА.
По стандартной линейке мощностей подбираем ИБП номиналом 1000 ВА с выходным коэффициентом мощности не менее 0,8, так как 1000 ВА*0,8=800 Вт.
Пример 2
Необходимо подобрать источник бесперебойного питания для подключения серверного шкафа, в составе которого входит серверное оборудование с мощностью 2400 Вт (блоки питания с PFC) и вентиляторный блок с мощностью 1000 Вт (согласно эксплуатационной документации cosφ=0,7):
((2400Вт/0,99) + (1000Вт/0,7)) +30% = 5008,6 ВА.
Округляем в большую сторону и выбираем ИБП номиналом 6 кВА.
Одиночные серверы, сопутствующее сетевое оборудование.
Серверные группы, телекоммуникационные стойки с сетевым и периферийным оборудованием.
Несколько серверных групп средней мощности, небольшие компьютерные и серверные комнаты, сетевые хранилища.
Серверные группы большой мощности, серверные комнаты, мини ЦОДы.
ВНИМАНИЕ! Приведённые примеры использования условны, при реальном выборе ориентируйтесь на конкретную мощность вашего оборудования!
Электроснабжение особо ответственных элементов IT-системы организуется по схеме с двумя параллельными линиями, на каждой из которых устанавливается по отдельному источнику бесперебойного питания.
В нормальном режиме мощность делится между питающими линиями поровну, несмотря на это, что каждый ИБП должен резервировать общую нагрузку системы!
Какое время резервирования требуется для серверного оборудования?
Методика расчета времени автономной работы для источника бесперебойного питания приводилась в статье Как выбрать ИБП?, она не имеет принципиальных отличий и для устройств, применяемых в IT-сфере.
Основное правило, которого следует придерживаться – время завершения всех информационных процессов не должно превышать период разряда аккумуляторных батарей.
ИБП со встроенными аккумуляторами при 80% нагрузке поддерживают электропитание на протяжение 5-10 минут (среднее значение, зависит от конкретной модели), этого интервала обычно достаточно для корректного завершения работы и сохранения необходимых данных. Обратите внимание, что с увеличением нагрузки время резервирования снижается!
Для резервирования мощных IT-систем и особо важного оборудования, отключение которого может повлечь критические последствия, предназначены источники бесперебойного питания с внешними батарейными модулями. Увеличивая число и емкость подключаемых аккумуляторных блоков, время автономной работы возможно продлить до необходимого для устранения неполадок в сети, либо для включения цепи резервного электроснабжения, например, от дизель-генераторной установки (ДГУ).
Некоторые ИБП при работе в автономном режиме имеют возможность поэтапного автоматического отключения нагрузки за счет обесточивания менее важных потребителей, в результате чего продлевается резервирование более ответственного оборудования.
Выбор внешних аккумуляторных батарей рекомендуется проводить после консультации со специалистом, так как в каждом отдельном случае необходимо учесть большое количество факторов: мощность нагрузки, качество внешней электросети, тип зарядного устройства и т.п.
Какими дополнительными функциями должен обладать серверный ИБП?
Современные источники бесперебойного питания имеют широкий функционал и оснащаются большим количеством опций, некоторые из них необходимы ИБП, работающему с чувствительным серверным и телекоммуникационным оборудованием, а именно:
- автоматическое отключение защищаемого оборудования –позволяет при глубоком разряде батарей с помощью специального управляющего сигнала завершить работу операционной системы и своевременно закрыть все активные приложения. Сигнал формируется при достижении уровня заряда АКБ заданного значения.
- байпас – служит для коммутации сетевого напряжения в обход ИБП и позволяет проводить техническое обслуживание устройства, не прерывая электроснабжения нагрузки. Встречаются автоматический и механический байпас. Первый обычно встраивается в устройство и срабатывает при перегрузках и поломках, второй реализуется в виде внешнего модуля и рассчитан на ручное переключение;
- «холодной» старт – ИБП при отсутствии внешнего напряжения запускается от батарей. Опция даёт возможность включения защищаемого оборудования во время длительного отсутствия электроэнергии;
- «горячая» замена АБ – замена аккумуляторных блоков происходит без остановки рабочих процессов;
- поддержка параллельной работы – позволяет, соединением нескольких ИБП одного типа, повышать общую надёжность и мощность системы. У производителей имеются ограничения по количеству объединяемых в параллель устройств;
- автоматическая диагностика батарей – устройство мониторит техническое состояние, температуру и прочие характеристики аккумуляторов, при необходимости формируются аварийные сигналы.
Кроме вышеуказанного, при выборе ИБП следует обратить внимание на предельный диапазон входного напряжения. Чем шире пороговые значения, тем с большим количеством сетевых перепадов устройство справляется без перехода в автономный режим. Большой диапазон входного напряжения уменьшает количество циклов зарядов – разрядов аккумуляторных батарей и сохраняет их ресурс!
Какое ПО необходимо для серверного ИБП?
Программное обеспечение серверного ИБП должно отвечать определённым требованиям, главное из которых – наличие средств информационной коммутации с защищаемым IT-оборудованием. Например, стандартный SNMP-протокол, позволяющий интегрировать ИБП в локальную сеть.
Существуют две функции, наличие которых в ПО источника бесперебойного питания повышает качество защиты IT-оборудования:
- рассылка уведомлений при возникновении аварийных ситуаций – реализовывается, в зависимости от модели устройства и производителя, по различным каналам: от «сухих» контактов до электронной почты и SMS-сообщений.
- поддержка удалённого подключения – дает возможность дистанционного мониторинга и анализа рабочих характеристик, а также настройки некоторых параметров устройства.
Обратите внимание, при наличии аппаратно-программных средств для удалённого обмена данными необходимо принять меры для предотвращения несанкционированного воздействия на ИБП. Доступ к оборудованию должны иметь только уполномоченные лица!
ИБП «Штиль» отличное решение для защиты любого серверного оборудования!
Группа компаний «Штиль» предлагает широкий выбор однофазных источников бесперебойного питания (от 1 до 10 кВА), идеально подходящих для защиты любого IT-оборудования. В номенклатуре компании также представлены более мощные трехфазные решения и ИБП конфигурации 3:1.
Все устройства выполнены по схеме с двойным преобразованием энергии (on-line) и имеют полный набор современных функций, гарантирующих качественное бесперебойное электроснабжение:
- широкий предельный диапазон входного напряжения;
- коррекция входного коэффициента мощности;
- защита от нештатных сетевых ситуаций (перегрузка, короткое замыкание, высоковольтные импульсов, нелинейный искажения и т.д.);
- автоматический перезапуск после аварийного завершения работы и, в том числе, глубокого разряда батарей;
- полный автоматический контроль аккумуляторных батарей;
- «холодный» старт;
- встроенный байпас;
- поддержка подключения шкафов и модулей внешнего байпаса;
- «горячая» замена батарей (для некоторых моделей);
- параллельная работа до четырех ИБП (для моделей от 6 кВА).
Компания производит как ИБП со встроенными АБ, так и без них, но с мощным зарядным устройством, рассчитанным на широкий ряд внешних батарейных модулей (представлен большой выбор решений для размещения АБ: шкафы, модули, стойки, стеллажи).
Оборудование «Штиль» выпускается в напольном (Tower) и стоечном (Rack) вариантах, модели серии STR-SL (1-3 кВА) выполнены в универсальном корпусе, допускающем как вертикальную установку, так и монтаж в 19-дюймовую стойку.
При необходимости каждый ИБП «Штиль» может быть оснащен платой расширения интерфейсов с широкими возможностями для организации удаленного и локального мониторинга. В зависимости от типа платы, устройство интегрируется как в локальные и внешние сети (протоколы: SNMP/SMTP/NTP/протокол Штиль), так и в системы инженерной диспетчеризации (протокол Modbus RTU). Поддерживаются следующие интерфейсы удаленного доступа к ИБП: USB, «сухие» контакты, Ethernet, RS-485. Возможна организация мониторинга окружающей среды за счёт установки датчика температуры.
Применение платы расширения интерфейсов открывает для пользователей ИБП «Штиль» возможности:
- дистанционного мониторинга, тестирования и настройки параметров;
- отправки уведомлений о состоянии системы питания по электронной почте или trap-сообщениями;
- удалённой перезагрузки подключенного к ИБП оборудования;
- корректного завершения работы сервера и сохранения данных при отключении электропитания или в случае глубокого разряда АБ;
- ведения журнала событий и регистрации данных с указанием точного времени;
- обновления встроенного программного обеспечения по сети.
В дополнение к высотехнологичным и надежным ИБП, группа компаний «Штиль» предлагает современное ПО, предоставляющее широкие возможности по управлению системой бесперебойного питания: от настройки и мониторинга основных параметров до организации удаленного контроля множества территориально разнесенных ИБП, в том числе и сторонних изготовителей.
Время автономной работы источника бесперебойного питания от собственного аккумулятора – одна из важнейших характеристик ИБП. Мы сравнили время работы большинства ИБП при определённой нагрузке и создали рейтинг ИБП по времени автономной работы подключенного оборудования. Сравнить источники бесперебойного питания по средней продолжительности работы при разных нагрузках можно с помощью рейтинга. В самом верху списка расположены ИБП, обладающие самым длительным временем автономной работы при мощности подключенного оборудования от 100 до 300 Вт. Рейтинг не учитывает время рботы ИБП при подключении дополнительных батарей у источников бесперебойного питания, где такая возможность существует. Среди лидеров рейтинга всегда можно обнаружить легендарные ИБП APC, популярные ИБП Ippon, а также источники бесперебойного питания других именитых производителей
