Lo que los fabricantes de UPS no quieren que usted sepa

Lo que los fabricantes de UPS no quieren que usted sepa
Una guía práctica para comprar el sistema de suministro ininterrumpido de energía más apropiado para
su negocio
Introducción
Si planea comprar un sistema de suministro ininterrumpido de
energía (UPS) podría sorprenderse. La variedad de tecnologías
y de características de los UPS sigue en aumento y la feroz
competencia ha disminuido los precios en la mayoría de
mercados. ¡Cuidado! Como dice el dicho, “el diablo está en los
detalles”. Los fabricantes de UPS se han vuelto muy buenos en
mercadear sus soluciones. Por lo tanto, si quiere obtener el UPS
con la mejor relación costo-beneficio, debería investigar un poco.
Este artículo ofrece a los compradores de UPS información
práctica para ayudar a identificar los “trucos mercadológicos” y
seleccionar el modelo de UPS que mejor se ajusta a su negocio.
1. Determine lo que es importante para usted
Antes de comenzar a evaluar las diferentes tecnologías
de UPS, se recomienda analizar cuáles son los factores
determinantes en el proceso de toma de decisión en
su negocio. Las prioridades más comunes para los
compradores de UPS constituyen la confiabilidad del
equipo, tolerancia a fallos, precio, mantenimiento,
eficiencia energética, modularidad y el espacio que ocupa
el equipo. También, el tipo de aplicación que se desea
proteger constituye un factor importante en la selección
del UPS. Comprar un UPS pequeño para proteger una
computadora de escritorio, debería ser sencillo debido
a que los UPS por debajo de 1kVA conllevan pocas
complicaciones y la inversión es relativamente reducida.
En cambio, si planea comprar un UPS mediano o grande
para proteger aplicaciones vitales, como el centro de
datos de su compañía, los sistemas críticos de una torre de
control en el aeropuerto o el equipo de soporte vital en un
hospital, vale la pena invertir algunas horas en investigar
las distintas opciones disponibles antes de tomar una
decisión.
2
Preocupaciones Principales
Monitoreo adecuado / Capacidad de
gestión del centro de datos
35,4%
Disponibilidad
33,8%
Cambios de tecnología /
Gestión de cambios
Eficiencia energética (costos de energía y
eficiencia del equipo)
33,8%
32,3%
29,2%
Densidad de calor (refrigeración)
26,9%
Consolidación del centro de datos
24,6%
Seguridad (física o virtual)
Densidad de potencia
23,8%
Restricciones de espacio / Crecimiento
20,8%
Almacenamiento de datos
19,2%
Cumplimiento de regulaciones
10,8%
6,9%
Otro
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
Figura 1. Las principales preocupaciones de los gerentes de los centros
de datos según la encuesta de otoño de 2014 de DCUG.
40%
2. Cuantifique cuánta potencia realmente necesita
La diferencia entre kVA y KW
Determinar la capacidad del UPS según la carga
Aunque la mayoría de los proveedores son de confianza,
siempre es buena idea saber exactamente cuánta potencia
realmente necesita; de lo contrario, podría terminar
comprando más o menos potencia de la requerida. Para
identificar el tamaño adecuado del UPS, se debe tener claro
un concepto básico de la electricidad: Potencia Aparente
versus Potencia Activa.
El término carga normalmente se refiere al equipo que
estará protegido por el UPS. De manera más específica,
cuánta potencia activa (kW) debe suministrarse para
mantener las aplicaciones funcionando. El consumo
energético de los servidores, computadoras y
otros dispositivos electrónicos se encuentran en las
especificaciones técnicas. Una vez que se suma toda la
energía necesaria para la aplicación en cuestión, usted
sabrá cuál es su carga.
De manera sencilla, la potencia aparente es la energía
que llega a un sistema sin tomar en cuenta las pérdidas
eléctricas. La potencia aparente se mide en kVA. En cambio,
la potencia activa es la cantidad de energía que fluye a
través del sistema de UPS después de las pérdidas de
potencia. La potencia activa se mide en Kilowatts (kW).
Con la evolución de las tecnologías del suministro eléctrico
de los servidores, el factor de potencia (relación de la
potencia activa versus la potencia aparente o kW/kVA), ha
evolucionado hasta llegar a 1 (kVA=kW), lo cual ha obligado
a los fabricantes de UPS a mejorar el factor de potencia
de salida. Entonces, entre más cerca está el factor de
potencia de salida del UPS a 1,0, más alta será la cantidad
de servidores que puede alimentar.
Una vez explicado este concepto, es fácil notar la gran
diferencia que puede haber entre kVA y kW. Por lo tanto,
aunque muchos proveedores de UPS promocionan sus
sistemas con kVA, lo que realmente importa es los kW
que puede suministrar el sistema. Esta información se
encuentra en las especificaciones técnicas de la mayoría de
los UPS.
El siguiente paso es comprar el UPS que tiene la suficiente
potencia para alimentarla. También debe incluir la suficiente
capacidad adicional para evitar caídas de las instalaciones
o para planificar expansiones futuras. No existente una
normativa en la industria que indique cuánta potencia se
debe comprar y si no se siente técnicamente calificado
para realizar los cálculos, consulte con un fabricante o
asesor de confianza. Algunas compañías prefieren funcionar
con el UPS a menos del 50 por ciento de la capacidad para
obtener redundancia y otros tienden a hacerlo cerca del 75
por ciento.
Cabe destacar que subutilizar el UPS no es ideal pues
la mayoría de los sistemas ofrecen una eficiencia baja por
debajo del 30 por ciento de la capacidad. Una opción para
optimizar la utilización de la capacidad si tiene planes
de crecimiento constituye comprar un UPS modular o
escalable.
3
3. Compre como un profesional: Precio Total de
Propiedad versus el Costo Total de Propiedad
Los compradores casuales de UPS se enfocan únicamente
en precio. Para alguien que busca un UPS para proteger una
computadora de escritorio, esto podría ser aceptable porque
la compra no sobrepasa unos pocos cientos de dólares. Por el
contrario, los profesionales experimentados en centros de
datos utilizan modelos financieros para calcular el Costo Total
de Propiedad antes de comprar. Si va a comprar un UPS para
proteger más que unos pocos servidores y no le gusta la idea
de desperdiciar electricidad, es importante saber cómo calcular
el costo total de propiedad del equipo. Es común encontrar
proveedores de UPS que venden un sistema por un bajo
precio inicial para ganar un proyecto y luego cobran precios
excesivos en los servicios. Además, nadie debería interesarse
más por reducir la factura mensual de electricidad que usted.
Muchas veces los fabricantes de UPS tratarán de imponer un
UPS más barato y menos eficiente para ganar el proyecto, pero
con el pasar de los años, el consumo energético costará mucho
más de lo que se pudo haber ahorrado con el precio de compra.
Para calcular el Costo Total de Propiedad debe saber el costo de
kW/hora y estimar el consumo energético total durante la
vida útil del UPS. Para lograrlo, debe utilizar el coeficiente de
la eficiencia energética en sus cálculos y eso también puede ser
delicado (Vea la siguiente sección de este documento). También
debe consultarle al proveedor desde el principio el costo de los
servicios de mantenimiento, la disponibilidad de los repuestos y
la capacidad para ofrecer servicios de emergencia.
4
Las buenas noticias es que no debe trabajar para un experto en
centros de datos para lograr un acceso a estas herramientas.
Si nunca ha hecho este tipo de análisis, por favor haga click aquí
y compartiremos con usted un modelo que calcula el Costo Total
de Propiedad por usted.
4. Logre una Eficiencia Energética Real
La eficiencia energética se vuelve cada vez más importante con el creciente entendimiento del calentamiento global y el rol que el
consumo responsable de electricidad juega en preservar el medio ambiente. Los precios en aumento de la electricidad también son un
factor importante en el proceso de toma de decisión del comprador. ¡Sea cuidadoso! Algunos proveedores de UPS promocionarán una
eficiencia más alta de la que realmente pueden lograr. Además, debe saber si la eficiencia energética anunciada es en doble conversión
o en bypass y cuál es la eficiencia que logra el UPS cuando funciona en el rango de utilización que planea implementarlo.
100%
Frecuencia
Distorsión
Ruido
Picos
Apagones
de tensión
Sobretensión
Caída de tensión
Apagones
Picos de tensión
Ruido
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Distorsión
70%
60%
Frecuencia
90%
80%
Caída
Sobretensión
de tensión
La Figura 2. Muestra la efectividad del UPS en doble conversión para
filtrar las alteraciones del suministro eléctrico.
Doble conversión versus Bypass: Existen varias topologías de
UPS disponibles pero la mayoría de expertos concuerdan en que
la de doble conversión es la que ofrece un suministro eléctrico de
mejor calidad. Por esta razón, la doble conversión es la topología
que más se adopta en aplicaciones críticas para los negocios.
En los últimos años, los fabricantes de UPS han creado términos
de mercadeo como Efficiency Booster, Eco Mode y Energy Saver
Sytem. Todos significan lo mismo: utilizar el UPS sin la doble
conversión en modo bypass. Hacer que el UPS funcione sin hacer
la doble conversión de la energía permite que la electricidad fluya
a la carga con un acondicionamiento menos que óptimo. Aunque
al funcionar en Bypass se logra una eficiencia energética más alta,
también se pone en riesgo la protección que proporciona el UPS
a la carga (para más información lea este artículo técnico).
Utilizar un UPS de doble conversión en bypass equivale a comprar
un carro con ventanas antibalas y manejarlo con las ventanas
abiertas para ahorrar en el costo del aire acondicionado. A menos
que planee usar el UPS en bypass (o como quiera que lo llame
el fabricante) revise la eficiencia energética del UPS en doble
conversión. Una forma de garantizar que el UPS logra la eficiencia
prometida es buscar modelos con certificación Energy Star, pues
estos pasaron las más rigurosas condiciones de prueba.
Curva de Eficiencia Energética: Otro aspecto importante a
tomar en cuenta es la curva de eficiencia del UPS. Aunque la
mayoría de los fabricantes de UPS van a promocionar la eficiencia
más alta que el equipo puede lograr, la realidad es que usted
necesita saber cuánta eficiencia va a lograr al operar el UPS a la
capacidad que planea utilizarlo.
UPS A
Eficiencia Energética
Efectividad total promedio
de un UPS con doble conversión
UPS B
100%
80%
60%
40%
20%
0%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Utilización de la capacidad
Figura 3. Curva de eficiencia de dos modelos de UPS, podemos ver que
el UPS A logra el 92 por ciento de eficiencia en doble conversión a carga
parcial del 50%, y el UPS B solo logra una alta eficiencia después de una
carga parcial al 60%.
5
5. Escoger las baterías correctas
Las baterías se activan cuando hay un corte eléctrico y ese el
“momento de la verdad” para determinar si cuenta con una
infraestructura eléctrica confiable de respaldo. Los líderes
experimentados de centros de datos saben que los fallos de las
baterías son responsables del 25 por ciento de las caídas de las
instalaciones. Por esto, vale la pena invertir tiempo y dinero en
las baterías y, potencialmente, en soluciones de monitoreo de
estas. Muchos factores son importantes cuando se seleccionan
las baterías y los tres principales son Autonomía, Capacidad y
Expectativa de Vida.
Para seleccionar la autonomía de las baterías debe analizar
los detalles circuitos arriba y circuitos abajo en la cadena de
distribución. Si circuitos arriba del UPS se encuentra un confiable
y robusto grupo electrógeno, usted podría buscar lograr menos
autonomía con las baterías porque puede confiar en que el grupo
electrógeno va a recoger la carga en cuestión de segundos. Eso
también evita invertir en grandes bancos de baterías. Circuitos
abajo del UPS necesita evaluar que tan crítica es la carga y cuál
es el costo por minuto de una caída de las instalaciones. Saber el
costo y la tasa esperada de fallos de la arquitectura eléctrica le
permitirá encontrar el punto óptimo de inversión, el cual se da si
al invertir $1 en infraestructura se ahorra $1 en costos estimados
de caídas.
Duración de una caída total o parcial del centro de datos (medida en minutos)
Comparación de los resultados de 2010, 2013 y 2016
160
140
134
80
60
40
20
0
130
119
120
100
97
59
64
56
2010
Caída parcial
95
86
2013
Caída total
2016
Promedio general
Figura 4. Duración de las caídas de los centros de datos según el estudio
de 2015 del Ponemon Institute.
6
Causas principales de las caídas de las instalaciones
Comparación de los resultados de 2010, 2013 y 2016
25%
24%
Fallo del sistema de UPS
Crimen cibernético
18%
2%
22%
22%
24%
Error humano
Calor, agua o fallo de CRAC
11%
12%
Relacionado con el clima
10%
12%
12%
Fallo del generador
7%
15%
12%
10%
4%
4%
5%
Fallo del equipo de TI
Otro
29%
22%
0%
0%
0%
2%
5%
10% 15% 20% 25% 30% 35%
2016
2013
2010
Figura 5. Gráfico que muestra cuáles son las principales causas de las
caídas de los centros de datos según el estudio de 2015 del Ponemon
Institute.
Después de seleccionar la autonomía de las baterías y de
determinar la eficiencia y capacidad del UPS, podrá saber la
capacidad necesaria de las baterías. La capacidad de las baterías
para usos generales se mide en amperios/hora y las baterías
de los UPS, con watts/celda en la autonomía de diseño. Los
fabricantes serios claramente identifican la capacidad de watts/
celda y el rendimiento. Pídale al asesor o fabricante de confianza
esta información.
La vida de diseño de las baterías es la expectativa de cuántos años
la batería funcionará en un entorno controlado. Sin embargo,
aunque las baterías se perciben como componentes robustos
y resistentes, en realidad son lo opuesto. Las baterías tienden a
sufrir modificaciones en la expectativa de vida debido a varios
factores, como por ejemplo: condiciones del almacenamiento
inicial y de recarga, el proceso de arranque y estabilización,
temperatura de funcionamiento, ciclos de carga y descarga y
mantenimiento. Si su equipo protegido impulsa su negocio, tal
vez quiera implementar baterías confiables y diseñadas para
funcionar durante muchos años.
100%
CICLO
90%
70%
D E VI D
A DE L
A CA
P
DETERIORO CRÍTICO
60%
50%
40%
T
BA
30%
5 años a partir
del inicio
del servicio
ER
20%
10%
0%
0
1
2
480
0
3 años a partir del inicio del servicio
D DE LA
IDA
AC
Capacidad
80%
Finalmente, siempre se recomienda monitorear cada elemento
del banco de baterías ya que con un solo corto circuito en una
batería, se pone en riesgo
todo el en
banco.
Si esto pasa, es de suma
Baterías
Serie
importancia saberlo con anterioridad.
3
4
5
ÍA
6+
Años
Figura 6. Gráfico que muestra el reemplazo recomendado de las baterías
VRLA.
6. Voltaje del UPS
Si su carga funciona en 208, 120, 230 voltios, ¿debería
seleccionar un UPS con la misma tensión de la carga? ¡No
necesariamente! Los diseños avanzados de centros de datos
ahora prefieren instalar UPS con tensiones más altas (380, 440,
480VCA) e incluir panales de distribución más cerca de la carga
para convertir la potencia en ese momento al voltaje requerido.
De esta forma, tendrá un mejor sistema de distribución (más
cerca de la carga) y ahorrará dinero al utilizar un cableado de
menos calibre en la red eléctrica y del centro de datos (entre más
alta sea la corriente, se necesitan cables de mayor diámetro).
También logrará una mejor eficiencia energética al reducir las
pérdidas en el cobre de los cables con una ampacidad más alta.
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
120 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
12 V
Figura 7. En unidades de UPS una celda abierta durante un corte
eléctrico provocará que se caiga la carga.
Conclusión:
La evolución de las tecnologías de UPS y la feroz competencia
entre los fabricantes generó un escenario favorable para los
usuarios de los UPS. Estas dinámicas fuerzan a los fabricantes
menos calificados a adoptar “trucos de mercadeo” para
mantener el negocio. Si planea comprar un UPS para aplicaciones
críticas para su negocio, vale la pena investigar y consultar
con expertos de confianza. Un UPS con un buen programa de
mantenimiento dura al menos doce años y el éxito de seleccionar
el sistema correcto se traduce en una disponibilidad optimizada
de sus instalaciones y costos operativos competitivos durante
todo el ciclo de vida del equipo. Las recomendaciones en
este artículo técnico se reunieron a través de muchos años
de experiencia con sistemas de UPS y algunos de los más
sofisticados compradores. ¡Aprovéchelas!
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