سایتهای مركز دیتا که در صدد تعویض سیستمهای یو پی اس دارای ترانسفورماتور قدیمی هستند، میتوانند به خرید بیشتر از همان سیستمها راغب شوند. بنابراین بررسی هزینه كل خرید نشان میدهد كه توپولوژی بدون ترانسفورماتور، مزایای صرفهجویی بواسطه افزایش كارآیی عملیاتی و فاكتورهای دیگری دارد. در این مقاله Kenny Green مدیر پشتیبانی فنی شركت Kohler، ماهیت و سطح صرفهجوییهای موجود را توضیح میدهد. بیشتر مراكز دیتا به سیستمهای یوپی اس دارای ترانسفورماتور قدیمی برای تضمین كیفیت و موجودیت برق تكیه دارند. وقتی اپراتورهای آنها باید قابلیت یو پی اس خود را ارتقاء دهند، آنها ممكن است بیشتر از همان نوع خریداری كنند، تكنولوژی در طول سالیان بهتر عمل كرده و مقرون به صرفه بوده است.
بنابراین بررسی دقیق ضرورت دارد زیرا سیستمهای بدون ترانسفورماتور، دارای تكنولوژی بسیار پیشرفتهای با مزایای متعدد از جمله هزینه كل پایین هستند. زیرا كارآیی عملیاتی آنها و فاكتورهای دیگر میتوانند بر قیمت خرید اولیه اضافی اولویت داشته باشند. بیشتر صرفهجویی از نوع صرفهجویی برق است، همانطور كه مثال ساده زیر نشان میدهد.
افزایش كارآیی عملیاتی یو پی اس
در این مقاله، یك بار KVA100 توسط دو مدول KVA120 در آرایش افزونه N+1 موازی تأمین میشود. میتوان نتایج را از بكارگیری بدون ترانسفورماتور با نتایج بدست آمده با استفاده از مدولهای دارای ترانسفورماتور مقایسه كرد. در هر مورد، هر مدول در بار ٪42 كار میكند، در این سطح یو پی اس بدون ترانسفورماتور در كارآیی 96٪ كار میكند در حالی كه سیستم دارای ترانسفورماتور تنها 91٪ را گزارش میدهد. اگر بار KVA100 آنها، فاكتور برق 8/0 دارد، آن KW80 را از UPS میگیرد. روش دارای ترانسفورماتور، KW88 را از شاهخط اصلی میگیرد، در حالی كه UPS بدون ترانسفورماتور KW83 میگیرد. عملیات ریاضی ساده، مقدار افزایش كارآیی را KW5 در یك سال نشان میدهد که یك كاهش حائز اهمیت است:
KWh43800=365*24*KW5
میزان صرفه جویی در هزینه
با فرض قیمت برق P/kwh0/9، این مقدار برابر با صرفهجویی در هزینه مستقیم انرژی به میزان 3942 فرانك در هر سال است. صرفهجوییهای بیشتر با كاهش اتلاف انرژی با افزایش كارآیی و پیشنیازهای تهویه هوا ایجاد میشود. در این مثال، میتوان 1000 فرانك را در طول یك سال صرفهجویی كرد. بر این اساس كل صرفهجوییها در طول 5 سال از یو پی اس بدون ترانسفورماتور به میزان 25000 فرانك است. عملیات بدون ترانسفورماتور همچنین در هزینهها با افزایش فاكتور برق اعمالی بر شاهخطهای شركت برق از 8/0 تا 98/0 را صرفهجویی میكند. این جریان واكنشی بدست آمده با یو پی اس را میكاهد. بنابراین سایزبندی برای كابلكشی و Upstream Switchgear آن همچنین شامل پیمایش اضافی شركت برق و احتمالاً هزینههای جریمه است.
فاكتورهای دیگر صرفهجویی هزینه
همچنین یو پی اس بدون ترانسفورماتور میتواند صرفهجوییهایی را حتی قبل از نصب ارائه دهد. در مثال قبلی، ما درباره بار KVA100 تحت پشتیبانی 2 مدول KVA120 برای ایجاد افزودنگی N+1 پرداختیم. این آرایش بدین معناست كه در طول عملیات نرمال، KVA140 یا بیش از نیمی از ظرفیت كل UPS هدر میرود. تنها شیوه افزایش كاربرد UPS، بكارگیری تك مدول KVA120 است که اکثر مراكز دیتا این اتلاف را غیر قابل قبول میدانند. UPS بدون ترانسفورماتور، مدولار از جمله سری UPSL POWER WAVE 9000DPA میتواند بار KVA100 را در یك آرایش N+1 متشكل از سه مدول KVA50 در حالت اینورتر پشتیبانی كند. این “right sizing” (اندازة صحیح) ظرفیت اضافی را از KVA140 تا KVA50 با صرفهجوییهای مربوطه در فضا و هزینه سرمایه گذاری میكاهد. ظرفیت میتواند بطور تصاعدی بعداً افزوده شود اگر رشد احتمالی در بار مركز دیتا، آن را ایجاد كند.
مركز دیتا میتواند با یك آرایش كوچكتر از طرح قبلی شروع كند و سطح موافق افزونگی را حفظ كند. در مثال POWER WAVE 9000DPA، یو پی اس مدولاریته میتواند تا 5 مدول KVA50 را بپذیرد و ظرفیت KVA250 یا KVA200 با افزونگی N+1 ایجاد كند. تا 5 تا از این چهارچوبها میتوانند برای دستیابی به ظرفیت MVA1 با افزونه N+1 موازی قرار گیرند.
یو پی اس ماژولار بدون ترانسفورماتور POWER WAVE 9000DPA با 5 مدول قفسهای
جدا از سهولت و انعطافپذیری ارتقاپذیری، فشرده بودن اندازه یو پی اس بدون ترانسفورماتور باعث صرفه جویی در جا می شود. این اولاً به خاطر آن است كه این UPS كوچكتر از توپولوژیهای دارای ترانسفورماتور است و ثانیاً به این خاطر كه اندازه صحیح بطور قابل توجهی ظرفیت هدررفت و سختافزار را میكاهد. مقرون به صرفه بودن با حمل و نقل آغاز میشود. سیستم KVA 1+180 بكار رفته با دو مدول اضافی حدود kg2300 وزن دارد و حدود m36/2 را اشغال میكند. هزینههای حمل آن دو برابر یا بشتر از كاربرد مدولار 2+1 به وزن حدود kg379 و اشغال m315/1 خواهد بود. بنابراین هزینههای نصب حدود ٪86 بیشتر از سیستم قدیمی خواهد بود كه m244/1 در مقایسه با سیستم مدولار m25/0 اشغال میكند.
در طول كاركرد، صرفهجوییها نهتنها از پیشرفتهای كارآیی بدون ترانسفورماتور ایجاد میشود بلكه همچنین از كاهش اجزای یدكی، هزینههای آموزشی و لجستیك بدست میآید. زیرا تعمیرات و تبادل به آسانی در سطح مدولار كنترل میشوند. بطور كل، هزینه اضافه باید در عرض یك سال بازیابی شود و اپراتور مركز دیتا را در استفاده از صرفهجوییهای كارآیی بعلاوه مزایای بیشتر تكنولوژی بدون ترانسفورماتور، آزاد گذارد.