UPS
Uninterruptible Power Supply
TechTalk
Root server » TechTalk » FAQ accessoires » Noodvoeding

UPS

Meer en meer mensen kopen een computer. Maar werd er ook gedacht aan de beveiliging van het systeem en de gegevens?

De netspanning is niet zo constant als men zou denken: de spanning varieert rond zijn nominale waarde van 235V. Soms heb je 250V, soms maar 218V. Naast deze relatief langzame spanningsvariaties zitten er ook spikes en dips. Deze storingen worden veroorzaakt door grote gebruikers die in- en uitgeschakeld worden. Je zal meer last hebben van dergelijke fenomenen als je in een industriezone woont.

Computers kunnen hun gegevens verliezen als de stroom uitvalt op het ogenblik dat er naar de harde schijf geschreven wordt. Maar ook een spanningspiek of dip kan voor gegevensverlies zorgen. De oplossing voor dit probleem is de UPS of Uninterruptible Power Supply. Een UPS is meer dan een gewone noodvoeding.

Bij een UPS denkt men bijna altijd aan een computer, maar ook de telefooncentrale van een bedrijf, de kasregisters, de bewakingscamera's of belangrijke apparatuur kunnen op een noodvoeding aangesloten worden!

Soorten

UPS systemen bestaan in drie uitvoeringen:
Stand-by
Dit zijn de eenvoudigste modellen. De noodvoeding blijft uitgeschakeld (in "stand by") totdat de stroom uitvalt. Dan wordt de noodvoeding opgestart in minder dan 10ms. De computer merkt deze korte stroomonderbreking niet. De batterij levert de energie aan een converter die de gelijkspanning omzet naar wisselspanning van 235V. Dit systeem biedt een minder goede bescherming (spanningsvariaties, pieken en dippen).

Online
Bij dit toestel staat de converter altijd ingeschakeld. De netspanning wordt gelijkgericht, een deel wordt gebruikt om de batterij bij te laden en de rest wordt naar de converter gestuurd om opnieuw 235V aan te maken. Dit systeem biedt de beste bescherming omdat er altijd een buffer (de batterij) aanwezig is tussen het net en de gebruiker. Omdat de converter altijd in funktie is, moet die extra zwaar uitgerust worden. De warmte moet afgevoerd worden en deze toestellen zijn altijd uitgerust met een ventilator.

Line interactive
Dit is een tussenvorm tussen beide systemen. De netspanning wordt gewoon via een speciale transfo doorgekoppeld naar de uitgang. Bij spanningsvariaties grijpt een schakeling in om de spanning te corrigeren (trim en boost funktie). Bij deze toestellen kan de converter minder zwaar uitgevoerd worden en toch wordt bijna hetzelfde niveau van beveiliging aangeboden als de echte online systemen.

Vermogen

UPS Bij de bepaling van het vermogen moet je het vermogen van de verschillende apparaten optellen: computer, scherm, externe harde schijf, en dergelijke. Ter illustratie: een Pentium III verbruikt ongeveer 40 watt, terwijl een moderne Dual Core meer dan 200 watt trekt. Het verbruik van de monitor hangt af van zijn afmetingen: ongeveer 50 watt voor een 17 inch monitor.

Om van watt over te gaan naar VA wordt het watt-getal met 2 vermenigvuldigd. Heb je een systeem dat 250 watt trekt, dan heb je een noodvoeding nodig van minstens 500VA. Het is echter belangrijk rekening te houden met de werkingsduur en status van de batterijen (batterijen gaan maar een 6-tal jaren mee en als de noodvoeding gekocht wordt zijn de batterijen nooit 100% optimaal).

Tegenwoordig wordt het vermogen aangegeven voor een werkingsduur van 8 minuten (een systeem van 1.2kVA wordt uitgerust met 2 batterijen van 12V 7.2Ah, dus goed voor 170Wh). Dit is in theorie voldoende om een systeem veilig af te sluiten. Maar als de batterijen niet meer zo optimaal zijn, kunnen ze het nodige vermogen niet meer leveren en valt het systeem stil na een paar seconden. Windows vista heeft soms meer dan 8 minuten nodig om af te sluiten (zelfs als er geen updates geïnstalleerd moeten worden). Rekening houdend met beide parameters heb je voor het systeem van 250W een vermogen van 1000VA nodig (ongeveer 20 minuten autonomie).

Hoe controleer je best of het vermogen van je UPS voldoende is voor je installatie?
Je telt het vermogen van de batterijen op: bijvoorbeeld 2 batterijen van 12V, 10Au = 240W (tegenwoordig is dit al een heel zware UPS!) Daarop kan je eigenlijk een modern computersysteem aansluiten (verbruik: 480W): de UPS zal voldoende energie kunnen leveren om het systeem gecontroleerd te kunnen afsluiten.

Op de noodvoeding sluit je enkel de computer, het scherm, en eventuele externe harde schijven. Andere apparaten niet aansluiten (zeker geen laser printers!) Dure systemen zoals telefooncentrales kunnen dan wel op de noodvoeding aangesloten worden: hier speelt de beveiliging tegen overspanning een grotere rol.

Langere werkingsduur

De meeste UPS systemen zijn berekend voor een werkingsduur van een paar minuten. Maar wat als je bijvoorbeeld een bewakingssysteem langer wenst te laten werken? Een bewakingssysteem (netwerkcameras met recorder) trekt geen hoge stroom, de kleinste UPS is voldoende. Maar om het systeem 8 uur te laten werken kom je niet toe met je UPS van 500VA.

Voorbeeld: het verbruik van de bewakingssysteem wordt geschat op 100W en moet 8 uur kunnen werken. We hebben dus 800Wh nodig, of, met een ruime marge (om de veroudering van de batterijen te compenseren) 1.5kWh.

Je kan natuurlijk een zwaardere UPS kopen, maar dat is niet nodig (een UPS van 1.5kVA kost het 10-voudige van een kleine UPS en zal niet langer dan een paar uur werken). Het is wel zo dat zwaardere UPS systemen met externe batterijen werken, maar dat is een dure overkill (deze professionele UPS systemen voor server-toepassingen zijn echt niet goedkoop!) Een andere oplossing is meerdere kleinere UPSsen achter elkaar te plaatsen, maar dat is ook weggesmeten geld, want iedere UPS houdt het maar een paar minuten vol.

Wat je nodig hebt zijn gewoon een paar extra batterijen voor je kleine UPS. Met twee zware auto batterijen (70Ah) in parallel kom je aan de nodige capaciteit om je systeem gedurende 8 uur van stroom te voorzien (1.68kW)

Auto-batterijen zijn relatief goedkoop per energie-hoeveelheid en gaan ongeveer 5 à 6 jaar mee. Je kan ook gel-batterijen kopen die geen vloeistof (zwavelzuur) bevatten. Indien er regelmatig stroomonderbrekingen zijn (meer dan één keer per week) kies je beter voor "deep cycle" batterijen die sterker ontladen kunnen worden. Startbatterijen gaan maar een paar jaren mee als ze soms gecycled worden.

Het kan nodig zijn een extra lader te kopen om de batterijen op te laden na een stroomonderbreking (de lader in de UPS is namelijk niet voorzien op zulke zware batterijen). je kan gemakkelijk controleren of je een extra lader nodig hebt. Na een paar uur na de stroomonderbreking moet de spanning boven de 12.5V zitten (batterij aan het laden) en na 48 uur moet de batterijspanning ongeveer 13.5V bedragen (spanning van een geladen loodaccu). Is dat niet het geval, dan kan de ingebouwde lader de externe batterijen niet snel genoeg opladen.

Opgelet met netwerkcamera's en dergelijke: bij volledige stroomonderbreking (de volledige straat zit zonder stroom) is ook de apparatuur van de internet service provider stroomloos en kan je je bewakingssysteem niet bereiken via het internet. Lokaal opnemen blijft wel werken, voor zover alle componenten van de installatie noodstroom krijgen: recorder, camera's, switches, eventueel power injectors, enz. Nadat de stroom teruggekeerd is kan het nog uren duren vooralleer het netwerk van de operator volledig functioneel is.

Beveiliging

Een jaar geleden is er bliksem in de buurt ingeslagen. De enige schade was een noodvoeding: die had de zware spanningspiek opgevangen en de aangesloten systemen beveiligd. De kostprijs van de UPS valt in het niet als je rekent welke apparaten beschermd zijn geweest: een volledige telefooncentrale, een VPN brug, modems, routers,… Deze apparaten kosten meer dan het twintigvoudige (zonder de installatiekosten van de nieuwe apparatuur). Het is dus duidelijk dat voor bedrijven die afhankelijk zijn van hun computerinfrastruktuur een goede beveiliging tegen spanningspieken noodzakelijk is. Het is aangeraden één zwaardere noodvoeding aan te kopen om zo een volledige afdeling te beveiligen: een noodvoeding van 3000VA kan de administratie van stroom voorzien, een tweede noodvoeding dient voor de produktie, een derde voor de telefooncentrale, modems en bewakingscamera's, enz. Het is niet ongewoon dat kleine bedrijven een totaal vermogen van 12kVA nodig hebben.

Heb je een langere werkingsduur nodig voor relatief zware gebruikers, dan is een stroomaggregaat noodzakelijk. Er zijn professionele systemen die automatisch starten als de netspanning uitvalt. Niet enkel ziekenhuizen zijn uitgerust met een dergelijke stroomaggregaat, maar ook bijvoorbeeld fabrieken (waarbij de productie niet mag stilvallen), zenderparken, enz. Zelfs electriciteitscentrales zijn uitgerust met noodaggregaten (om de centrale weer te kunnen opstarten na een algemene panne of om de koeling te verzekeren bij defekt). Een professioneel stroomaggregaat zijn leverbaar in vermogens van 50kW tot 3MW (dus duizend keer meer dan een noodvoeding).

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's