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挑選UPS有訣竅 節能考量三高一低

2014-05-15
UPS的採購一定從負載端看起,在規劃不斷電系統之前,企業必須要瞭解IT負載需要多少電力。
不斷電系統的重要使命,便是提供一個穩定、可靠且不斷電之交流電力,專供資訊系統或其他重要設備、精密儀器使用,俾於市電供應失常或斷電時,仍能維持設備之正常運作,不致造成損壞或癱瘓。如果將之應用在資訊機房之中,運轉中的IT基礎設備就是不斷電系統的保護對象,正因為有如此緊密的關係,在規劃不斷電系統之前,企業必須要瞭解IT負載需要多少電力。

▲ 伊頓電氣內銷事業部技術服務經理楊永盛指出,UPS的採購一定從負載端著手。
伊頓電氣內銷事業部技術服務經理楊永盛指出,UPS的採購一定要先從負載端看起。「如果企業完全不知道從何著手,最簡單的方法就是實際把每台設備銘牌上的電力規格數值逐一抄下來加總,再加上預估往後可能拓展的設備數量,就會得到設備的瓦特值(每1,000瓦稱為1KW)與使用電流量(電壓乘以電流=VA值,每1,000VA簡稱為1KVA)兩個數值。有了這兩個數值,接下來才能談容量配置與規劃。」

一般而言,取得這兩數值之後還不能視為不斷電系統需求的總容量,他提到,由於每台設備在瞬間啟動時會有一個最大耗電值,為了避免UPS過載,一般在設計時只會預估使用到8成左右,「假設IT總負載為100KW、預留20%為日後企業拓展之用,這時總負載量為120KW。再將這個值除以0.8,便能得知UPS所需容量,以這個例子來看,企業便能以150KW作為選購時的基礎。」

如果懶得手動加總,目前也有業者在網站上提供UPS選擇器,只要填妥設備品牌、型號、CPU或其他的加購條件,就可以快速地得知加總結果,透過這種方式也能很快地掌握IT負載所需電力,以便進一步選購一個合適的UPS機種。

選購端看應用與環境

算出UPS需求容量之後,接下來,便是決定要採用那種型態的UPS機種。CyberPower產品研發處產品一部協理葉修廷指出,UPS有分為離線式(Off-line)、在線互動式(Line-interactive)以及在線式(On-line)三種。

簡單的應用原則是,如果企業周遭附近沒有工廠,那麼電壓比較穩定,這時離線式UPS就可以符合其需求。但如果企業附近有工廠,但不是一天到晚在啟動設備,電壓只是偶爾會有變動,那麼在線互動式就足以因應,但如果企業就在工廠內,電壓一天到晚瞬變,甚至一停電就需要啟動發電機,那麼就需要在線式不斷電系統。

他提到,這種區分方式主要是從電力品質的考量,企業倘若根本不知道公司位址附近有無工廠以及電力網架構,那麼最萬無一失的方式就是購買On-line不斷電系統,不管前端的電力品質為何,經過AC-DC整流器與DC-AC逆變器之後,電力品質就會很穩定。

當然,由於離線式、在線互動式以及在線式UPS目前在容量設計上有所區分,基本上離線式UPS多在1.5KVA以下,倘若企業需求容量高達60KVA甚或更高,那麼還是選擇三相在線式UPS為主。

輸入與輸出電壓

除了容量、UPS型態之外,影響UPS選擇的因素還包括輸入(電源端)、輸出電壓(負載端)、功率因素還有過載能力等考量。他舉例,不少企業基於省電考量,資訊機房在電力配置時,會配置220V而不是110V的電壓,從電學的觀點來看,當電壓愈高,效率就愈好,這個時候當然可以選擇220V電壓的不斷電系統。但是即便是現場為220V的電力,還是要看後端IT設備的負載可不可以使用220V的電力,有些IT設備只接受110V。「如果前端的供電為220V,而後面的負載需要110V的話,那麼在中間就需要加一個降壓變壓器,把UPS 220V的電轉成110V的電,再供給負載使用。」

針對IT負載的變壓需求,台達關鍵基礎架構事業部業務經理林士基也提出可省電的建議,他表示,如果企業內需要110V電力的IT設備並不多,例如只佔10%,那麼就可以針對這10%的IT設備來設計。作法上,只要將變壓器移動至精密配電櫃後端,並且只提供給有變壓需求的IT設備,如此一來就可以節省變壓器以及配線的成本,而且有效改善能耗的問題。

功率因數

基於KVA×PF=KW公式,當功率因數的數值愈低,可供給後端負載的容量就愈小。假設企業選購一台100KVA,功率因數為0.8的UPS,那麼就只能供給後端負載80KW的電力,若功率因數為1時,則能供給到100KW。這中間就差了20KW的虛功。

▲施耐德資訊科技事業部經銷業務協理黃偉豪表示,功率因數愈大,表示轉換過程中的耗損愈小。
施耐德資訊科技事業部經銷業務協理黃偉豪表示,功率因數愈大,表示轉換過程中的耗費愈小。雖然高功因的UPS設備初期需要投入較多的預算成本,企業可能會基於預算選擇功因較低的UPS,但別忘了,雖然初期硬體成本可以節省,但每年的電費很可能都要比別人貴上20%,這點也需要納入考量。

另外,輸入功因與輸出功因各自也都有需要留意之處。針對輸入功因,伊頓電氣內銷事業部技術服務經理楊永盛也特別提醒,多數人都以為台電電費是以W來計算,因此與輸入功因無關。但其實不然,電力公司的電表不僅記錄瓦數,也會記錄VA。如果企業的輸入功因維持在0.8,那麼台電計費就只是以瓦來實算,倘若輸入功因高於0.8,台電可提供一些電費的折扣約千分之1.5,而低於0.8則加重計費。這也是為什麼有些工廠為了要提高功因值,而購買功因改善器,目的就是為此。另外,功因數值愈小,代表虛功愈多,也需要採購比較大容量的發電機。


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