雙轉換:雙轉換UPS系統(tǒng)使負載完全隔離于未經(jīng)處理的市電。在正常的運行條件下他們將未經(jīng)處理的市電轉換兩次,所以他們才得名“雙轉換”—即從交流電轉成直流電,然后將直流電轉換成處理良好的交流信號。正常運行狀態(tài)下,即使市電沒有電力干擾,雙轉換UPS系統(tǒng)也會一直給負載提供處理過的交流信號。
使用雙轉換UPS,電源要從交流整流到直流,再從直流逆變到交流,才能確保輸出端完整的正弦波及頻率保護功能,以及保護負載免受七種電力干擾的影響。這個方法既超出了現(xiàn)代IT設備的電源需求,又消耗了大量的能源。
與之相比,并聯(lián)在線技術的設計更簡單,部件更少,所以其效率更高。研究表明,在實驗室測試及現(xiàn)地研究中證 明,不管負載因數(shù)如何,并聯(lián)在線飛輪USP系統(tǒng)具有實實在在的更高能源效率。
UPS效率的重要性
從數(shù)據(jù)中心的角度來說,提高UPS系統(tǒng)效率可直接實現(xiàn)全天24小時的能源節(jié)省,其中既包括UPS內部本身的能源節(jié)省也包括降低熱負載的間接能源節(jié)省,即使系統(tǒng)效率提升幅度很小,每年也可以產(chǎn)生大量的費用節(jié)省。以一個15000平方英尺的數(shù)據(jù)中心為例,按每平方英尺的IT設備運行功率為50W計算,每年需要消耗電能6.9 兆瓦時(MWh)。如果UPS電源系統(tǒng)在效率上提高5%,每年可降低384,000 千瓦時(kWh)的電能消耗,或大約節(jié)省3.8萬美元的電費開支(按0.10美元/千瓦時計算),另外還可大量減少在冷卻負載方面的節(jié)省。
UPS運行中產(chǎn)生的熱損失,所損失的熱量會引起溫度的上升,當溫度超過設計溫度閾值時,會對設備造成短期或長期的潛在損壞。完善的電氣間設計應包括可將室內溫度保持在一定范圍內的空調系統(tǒng)或精確制冷系統(tǒng)。UPS效率越低,產(chǎn)生的熱量越多,房間中的制冷需求越多,結果會增加基本建設成本及制冷系統(tǒng)持續(xù)運行費用。一般而言,對于高效率的集中冷卻裝置而言,冷卻1 千瓦(kW)的熱量需要耗費0.33千瓦( kW)電能,所以制冷費用進一步加重了低效率UPS的運行成本。
Active Power公司的飛輪UPS系統(tǒng)負載率為33%時,其有效率為95%,而負載率超過50%的時候,其有效率上升到98%。相比而言,雙轉換UPS系統(tǒng)的效率要比飛輪系統(tǒng)的效率低很多,雙轉換UPS負載率為33%的時候,其有效率為80%到90%;負載率50%時,其有效率為85%到94%;雙轉換UPS只有負載率超過75%的時候,其最高效率才能接近95%,但大多數(shù)雙轉換UPS系統(tǒng)的有效率只有85%到92%之間。
不僅如此,同傳統(tǒng)雙轉換蓄電池系統(tǒng)相比,飛輪系統(tǒng)使用的冷卻能源或其他通風能源更少。Active Power 公司的CleanSource UPS的運 行溫度范圍更廣(0 – 40℃),所以無需將其置于有溫控的電池間內。飛輪UPS系統(tǒng)降低了冷卻能源需求,
可以說飛輪UPS自身的拓撲結構,使之具備能效高的先天優(yōu)勢,而其極強的環(huán)境適應能力又加強這一優(yōu)勢,使之成為眾多數(shù)據(jù)中心開始逐漸選用飛輪UPS的主因。