Cómo elegir un S.A.I. (Sistema Alimentación Ininterrumpido) o U.P.S. (Uninterrupted Power System) en inglés, para mi instalación informática o servidor de almacenamiento de datos ?
¿Cómo elegir el mejor SAI / UPS ?
Para la mayoría de los usuarios es una tarea difícil decidir entre un modelo, marca o capacidad el mejor SAI para su instalación. Desde IbéricaMultimedia estamos seguros que su compra será acertada ya que trabajamos con los principales fabricantes de SAI´s y sabemos que todos ellos pasan los mejores controles de calidad en su fabricación.
En este texto intentaremos explicar los datos técnicos de forma sencilla para que el usuario, dependiendo de sus necesidades realice su mejor elección en cuanto a sistemas de alimentación ininterrumpida.
Lo primero que tenemos que saber es el uso al que será destinado el SAI (para un servidor, para un portátil o incluso para una infraestructura de oficina completa). Una vez sepamos la carga máxima en volti-amperios y el tiempo de autonomía que debemos tener, determinaremos el rango de precios, las características adicionales y el precio del mismo.
Muchas personas y empresas mantienen valiosos datos en sus computadoras u ordenadores, que podrían verse seriamente afectados por un problema de corte energético.
Por ello, lo mejor es tener un sistema de alimentación ininterrumpido o SAI, que proteja nuestros equipos críticos, ya estén en el hogar o en la oficina.
¿Por qué es necesario proteger su computador y sus componentes electrónicos?
Las razones son claras:
- Evita recurrir a costosas reparaciones o reemplazos de hardware
- Evita errores de nuestro sistema operativo o software por cierres imprevistos
- Evita pérdida de integridad referencial en nuestras BASES de DATOS por pérdidas de datos
- Resguardar datos valiosos, algunos incluso invaluables e irreemplazables
- Mantener la disponibilidad de nuestros sistemas ante una caída de suministro eléctrico
- Acortar el tiempo de inactividad de nuestros servidores y equipos de comunciaciones
Conscientes de que para muchos puede ser difícil identificar cuál es el SAI correcta, la firma APC (by Schneider Electric) nos ofrece como ejemplo alternativas para cada necesidad. Vamos a estudiarlas como ejemplos, aunque cada fabricante tiene familias similares para cada necesidad específica:
Series domésticas para el hogar (Back-UPS ES)
Si tiene una configuración de escritorio típica (computadora, impresora, acceso de Internet, teléfono, lámpara, y quizás un cargador de teléfono móvil/celular), esta unidad ofrece todo lo que necesita a un precio muy conveniente. Proporciona un tiempo de autonomía de hasta 30 minutos en caso de una interrupción del suministro eléctrico. Además, da protección en todos los frentes: la línea de alimentación de CA, la línea telefónica y, en determinados modelos, Internet.
Series medias para autónomos (Back-UPS LS)
¿Vive en una zona en la que suele haber problemas de baja tensión?
Si es así, sería conveniente cambiar por este modelo para aprovechar sus características de primer nivel y alto rendimiento. La unidad brinda todos los beneficios de la reconocida Back-UPS ES, más la tecnología de regulación de tensión automática (AVR), que permite trabajar indefinidamente durante las caídas de tensión sin tener que preocuparse. También brinda protección para dos líneas telefónicas y tiene más indicadores LED para ver el estado con sólo un vistazo.
Series para negocios o empresas (Back-UPS CS)
En el lugar de trabajo, los problemas energéticos pueden detener la productividad súbitamente.
Estas unidades proporcionan mucho tiempo de autonomía (hasta 55 minutos) para que pueda seguir trabajando durante interrupciones breves en el suministro o cerrar los sistemas ante interrupciones prolongadas.
Además, porque no siempre está en su escritorio, todas las unidades de este modelo incluyen el software de APC para guardado de archivos y cierre automático del sistema. Con conectividad serie (DB9), los modelos CS ofrecen excelentes características a un precio conveniente.
Series profesionales para empresas (Back-UPS RS)
Ofrece protección de alto rendimiento para sus computadoras corporativas y de la oficina. Con hasta 360 minutos de autonomía, le permite seguir trabajando durante interrupciones en el suministro de energía de mediana y larga duración.
El modelo RS ofrece protección de redes y le permite extender aun más el tiempo de autonomía con paquetes de baterías adicionales. La tecnología AVR corrige automáticamente caídas de tensión y sobretensiones sin agotar la batería, lo que permite conservar la carga para cuando más la necesita: durante cortes prolongados.
Otros datos a tener en cuenta:
Para nuestros clientes con contrato de mantenimiento informático podemos instalar SAIs que nos envían alertas de caídas de tensión y monitorización en tiempo real de todas sus incidencias, para evitar posibles caídas en sistemas de alta disponibilidad.
Incluso en casos necesarios son capaces de conectar una fuente alternativa de energía como son PLANTAS GENERADORAS de corriente autónomas.
En todo caso si desea un presupuesto personalizado para sus necesidades debe darnos respuesta a las siguientes preguntas:
- Para que lo va a utilizar exactamente ?
- Para cuántos equipos y consumos de los dispositivos ?
- Tiene datos importantes o bases de datos de alta disponibilidad ?
¿Por qué debo usar un SAI o UPS y bajo qué circunstancias ?
El propósito de un SAI es proporcionar una fuente de Energía que permanezca con tensión estable y continua independientemente de las perturbaciones que pueda haber en la red comercial.
¿Qué perturbaciones puedo corregir con un SAI o una UPS ?
La calidad del suministro de energía, causando bajos o altos voltajes, irregularidades en la frecuencia o «suciedad» en la alimentación eléctrica.
La estabilidad de suministro de energía que cuando es irregular puede causar bajones de tensión o incluso cortes de la energía.
La mejor calidad de tecnología en un SAI es la de la tecnología On-Line o de doble conversión, en la cual toda la energía que llega a las cargas procede del SAI y no de la red comercial directamente. Osea, convertimos la señal que nos llega a 12v y de ahí volvemos a convertir a 220v haya o no corriente externa.
¿ Cuáles son las ventajas de usar una SAIs TRUE ON-LINE o similares ?
Tiempo de transferencia cero cuando el SAI pasa a baterías, luego la energía es totalmente continua. No existen microcortes en caso de bajada de tensión.
Es la única que puede en verdad proteger sus equipos de las variaciones de tensión y frecuencia en la red, por leves que sean.
Como contrapartida tendremos unos costes de más del doble que un SAI de gama interactiva u OFF-LINE.
¿ Cómo trabaja un SAI o UPS on-line real ?
Este es un sistema de doble conversión (de AC a DC y luego de DC a AC) que contiene las siguientes partes:
- Cargador: Recibe Corriente alterna (AC) de la red y la convierte en corriente directa (DC)
- Conexión: Conducir la corriente desde el cargador hacia las baterías y el inversor simultáneamente,y conducir la corriente hacia el inversor desde el cargador y las baterías
- Respaldo en baterías: Cargado con corriente directa del cargador, suministra corriente directa al inversor cuando hay un corte de Energía
- Inversor: Recibe corriente directa del cargador o las baterías y la convierte en corriente alterna de una calidad estable que se convierte en la salida a las cargas.
¿ Para que nos sirve un transformador de aislamiento a la salida del SAI o UPS ?
Nos proporciona las siguientes ventajas en las instalaciones de SAIs:
- prevenir daño causado por transitorios
- proveer aislamiento de la entrada y la salida de la UPS o SAI, previniendo con ello el daño del equipo conectado al sistema
- permitir la conexión a una tierra cuando la infraestructura no es de la mejor calidad
- el transformador fija la referencia de neutro a la tierra previniendo así que la corriente eléctrica cause daño al equipo
- cuando hay una falla o avería en el inversor, el transformador previene voltaje DC en la salida
- el transformador aislará la salida del voltaje de baterías, permitiendo que las labores de mantenimiento se realicen sin ninguna perturbación en las cargas.
Peculiaridades de la conexión de baterías en un SAI o UPS con conexión ON-LINE:
En esta configuración, la conexión entre baterías, cargador e inversor, permite a la batería, alimentar el inversor sin transferencia ni demora cuando hay una falla de la energía.
No hay dependencia de sistemas de control electrónicos de voltaje ni en el funcionamiento de relevos o semiconductores, lo cual aumenta la confiabilidad del sistema.
Una alta capacidad para carga rápida de baterías, ya que el rectificador/cargador debe ser capaz de suministrar alimentación al inversor y por tanto maneja un alto nivel de corriente.
Alta eficiencia de conversión de la batería hacia la salida, de esta manera, el tiempo de respaldo es mayor.
Nota: Hay menos conversiones en la topología de baterías on-line, lo que significa una mayor confiabilidad debido a que hay un número reducido de componentes y conversiones.
Acerca de un cargador de baterías de gran capacidad:
Un cargador pequeño de baterías opera lentamente. Un proceso total de carga puede durar hasta 24 horas, y aún más, cuando se trata de baterías extendidas y continuos cortes de energía, se pueden ocasionar deficiencias de tiempo de respaldo; y es imposible colocar baterías mayor capacidad utilizando el mismo cargador cuando se requiere más tiempo de autonomía.
Acerca de los controladores independientes para cada fase en un sistema trifásico:
Permite la alimentación de cargas no simétricas sin afectarse la estabilidad de la tensión que se suministra a estas. Por ejemplo cuando una fase tiene el 100% de carga y las otras dos tienen muy poca o hasta cero, la calidad y estabilidad de la tensión de salida no se afecta; aún cuando la distribución de tensión entre las fases no es homogénea.
Cada fase puede manejar sobrecargas. Este sistema puede tolerar sobrecargas debido a las protecciones que posee.
Tolerancia para operar con un sistema de alimentación no simétrico.
Las tensiones pueden ser no simétricas. Por lo tanto la UPS debería ser capaz de operar con alimentación de tensión no-simétrica.
Habilidad para manejar y controlar la UPS vía internet, via minimensaje (SMS) o llamada telefónica incluso.
Los equipos con tecnología avanzada le permiten a usted administrar y controlar remotamente todos los parámetros de las UPS o SAIs, incluyendo (de acuerdo con sus preferencias) tensiones y corrientes de entrada y salida, la condición y temperatura de las baterías, la temperatura del cuarto, estado de los componentes críticos, registro de los eventos en la UPS/SAI y en la carga, alarmas críticas y avisos del sistema.
El control opera a través del puerto Ethernet II o vía Internet desde cualquier lugar del mundo.
Tolerancia a los corto-circuitos durante una sobre carga.
El transformador de aislamiento a la salida provee una mejor protección a los corto-circuitos que ocurren durante una sobre-carga.
Redundancia para alimentar cargas críticas
Cuando se requiera redundancia, una opción es la conexión serie-redundante, ésta permite la inmediata activación de la UPS/SAI que hace de respaldo de la principal asegurándose de esta manera el más alto grado de confiabilidad en un sistema. La conexión en serie es ampliamente reconocida por su alta confiabilidad (el MTBF de la configuración serie es mayor que en la configuración paralelo).
Sin embargo para aquellas ocasiones en las que es necesaria una configuración en paralelo, como para cargas de telecomunicaciones, es interesante que el sistema sea lo suficientemente versátil como para colocar las UPS o SAI en paralelo.
Conservación de una adecuada temperatura de baterías:
Las baterías en un SAI / UPS de gran capacidad deben instalarse en un habitáculo separado porque el calor generado por el SAI / UPS reduce la vida útil de las baterías cuando se colocan dentro del mismo habitáculo del equipo.
Por ejemplo cuando la temperatura de las baterías llega a 35ºC la vida útil de la batería se reduce en un 40%.
En cuanto a la redundancia y pruebas de baterías.
Dos sistemas de baterías en paralelo son requeridos para garantizar el 100% de confiabilidad en caso de una falla en el sistema. Cada sistema contiene un gran número de baterías y como cada batería puede causar una falla en el sistema, es importante asegurarse por medio de la conexión de dos bancos de baterías en paralelo para reducir los riesgos de caída del sistema.
El sistema debe estar en condiciones de hacer test de baterías de manera programada o directamente ejecutable desde el panel frontal de la UPS.
Estándar ISO 9001.
El consumidor debe exigir el cumplimiento del estándar ISO 9001 para la fabricación. Sin el cumplimiento de esto la seguridad de la compra no es completa. El alcance de la certificación ISO 9001 debe cubrir el diseño y la fabricación de los equipos.
¿ Por qué los distintos fabricantes utilizan distintas líneas o clasifican en distintas familias sus SAI´s / UPS´s ?
Existe mucha confusión sobre los diferentes tipos de sistemas UPS / SAI y sus características. En esta resumen hemos tratado de aclarar como funcionan los SAI´s y cada uno de los tipos de SAI´s. Esta información puede ayudar en el momento de necesitar tomar una decisión informada sobre la topología SAI más apropiada para satisfacer una necesidad específica.
RESUMEN: TIPOS de SAI o UPS
Los diseños mas comúnmente utilizados son los siguientes:
- Standby / Off Line (gama económica)
- Línea Interactiva (gama intermedia)
- On Line O Doble Conversión (gama alta)
RESUMEN: SAI STANDBY / OFF LINE
El SAI Standby /Off Line es la mas comúnmente utilizada para usar en computadoras personales.
El interruptor de transferencia esta programado para seleccionar la entrada de Corriente Alterna Filtrada (Alimentación red eléctrica) como fuente de energía Primaria, y conmutar al modo Batería/Inversor como fuente de respaldo en caso de falla en la fuente primaria.
Cuando esto sucede, el interruptor de transferencia debe conmutar la carga a la fuente de energía de respaldo de Batería/Inversor.
El Inversor solo se enciende cuando falla la energía de Red (corte de Alimentación del suministrador de energía o fallo en la instalación).
Los principales beneficios que ofrece este diseño son altos niveles de eficiencia, tamaño pequeño y bajo costo.
Con un circuito de filtrado y de sobre tensión adecuado, este tipo de SAI puede brindar funciones apropiadas de filtrado de ruido y eliminación de sobre tensiones hacia la carga.
La desventaja es que no protege ni filtra todo tipo de perturbaciones y normalmente soporta hasta un +-20/30% de sobrecarga y bajo tensión.
Además, en la conmutación hay unos pequeños micro-cortes que podrían inestabilizar algunos equipos demasiado sensibles, aunque no los ordenadores actuales que son bastante robustos.
RESUMEN: El SAI INTERACTIVO
Los SAIS gama Interactiva es de diseño mas comúnmente utilizado por servidores de pequeñas empresas.
En este tipo de diseño, el Inversor siempre esta conectado a la salida del sistema UPS.
Al accionar el inversor en reversa en momentos en que la alimentación de Corriente Alterna (Alimentación del suministrador de energía) se encuentra normal, se carga la batería del UPS.
Cuando hay una falla o un corte en la alimentación de entrada (Alimentación del suministrador de energía), el interruptor de transferencia se abre y el flujo de energía se produce desde la batería hasta la salida del UPS.
Con el Inversor siempre funcionando y conectado a la salida, este diseño ofrece un filtro adicional y produce transitorio de conmutación reducidos en comparación con la topología de la UPS Standby/Off Line.
Además, el diseño de línea Interactiva suele incorporar un transformador con cambio de pasos. Esto agrega la función de regulador de tensión (Estabilizador) mediante el ajuste de los pasos del transformador en la medida que varia la tensión de entrada.
La regulación de la tensión es una característica importante cuando existen condiciones de baja tensión, sin ella, la UPS trasferiría la carga a la Batería y, con el tiempo, se descargaría la Batería quedando la carga sin alimentar. Este uso mas frecuente de la batería podría causar la falla anticipada de la misma.
Los altos niveles de eficiencia, el tamaño pequeño, el bajo costo y la alta confiabilidad en combinación con la capacidad de corregir condiciones de tensión de línea alta o baja hacen que este tipo de UPS sea la mas usada para el rango de potencia de 500VA a 5000VA.
RESUMEN: SAIs ON-LINE o de DOBLE CONVERSIÓN:
Este es el tipo mas común para SAIs o UPSs superiores a 5000VA pero existen versiones también disponibles para armarios de servidores o armarios rack de unos 2000VA.
En el diseño On Line de doble conversión, la interrupción del suministro de Corriente Alterna (Alimentación de la red eléctrica) no genera la activación del interruptor de transferencia, debido a que la alimentación de Corriente Alterna (Alimentación del suministrador de energía) esta cargando la Batería de respaldo que suministra alimentación al Inversor de Salida.
Por lo tanto, durante una interrupción en el suministro de Corriente Alterna (Alimentación de la red eléctrica), la operación On Line no registra tiempo de transferencia, el Inversor esta siempre en funcionamiento alimentando la salida del UPS.
Tanto el cargador de Batería cono el Inversor convierten todo el flujo de alimentación de la carga de este diseño, lo que da como resultado una eficiencia mas reducida y la mayor generación de calor en el UPS.
Este es el tipo de UPS utilizado en equipos sumamente sensibles a las variaciones de tensión, o que requieren una alimentación muy estable, ya que la tensión de salida se mantiene siempre en 220V con una variación de un +/- 1 o 2% según el UPS, mientras en los UPS Standby/Off Line e Interactivos, la tensión de salida se mantiene en 220V con una variación de un +/- 6 hasta un 20% según el UPS.
Conclusión final:
Espero que esta guía al menos les haya podido aclarar las diferencias básicas entre los tres tipos de UPS mas utilizados, y que les ayude a elegir cual es el mas conveniente para vuestro requerimiento en el caso de que necesiten adquirir uno.
