現如今，不間斷電源(ups)的效率評級在資料中心管理人員尋求降低能源成本的決策中發揮着越來越重要的作用。然而，盡管這些評級仍然是企業資料中心進行成本分析的重要因素，但是逐一的并列比較通常并不考慮潛在容量對效率的影響，而這可能掩蓋了一款ups系統的淨效率。
ups效率評級意味着什麼
ups的效率評級是以一個百分比的形式表示了被用于輸入供電以支撐您資料中心關鍵工作負載的原始電力資源較之在ups的操作中所損失的電力資源的比例。例如，一款效率為96%的ups将96%的輸入供電傳送到工作負載，而一款效率為94%的ups将94%的輸入功率傳送到輸出。這也意味着上述兩款效率不同的ups的電力損耗分别為4%和6%，或者說是opex的浪費。
然而，雖然逐一的并列比較顯示了一款能源效率為96%的ups将産生更大的能量節省，但是其經常忽略了這些“銘牌額定值(nameplate)”僅僅隻代表了全負載的效率。
容量使用率如何影響效率
ups的效率評級并不是靜态不變的。相反，其遵循主要由功率容量百分比使用率所決定的一條曲線。例如，當一款額定功率為96%的200kva ups以20%容量(40kva)運作時，将隻有85%的輸入功率到達工作負載。然而，在最佳操作的滿載條件下，相同的ups能夠将僅僅隻有4%的輸入功率作為不可用的opex。
一款ups的效率最終是由ups潛在的不固定損耗和比例損耗來計算的。雖然比例損耗——以散熱的形式(“i2r”損耗)直接與負載的增加相關聯，但是一款ups的固定損耗(或“空載”損耗)仍然保持恒定不變，而與流經ups的電流量無關。這意味着當對部分負載的ups進行評估時，固定損耗将對效率産生更為顯著的影響。
為了更清楚的加以說明，廣大讀者不妨考慮兩款不同的ups系統的效率曲線(如圖1所示)。a款ups的額定效率為96%，而b款ups的 額定效率則為94%。
圖1、通過從0到100%的不同容量的效用和it負載的測量分别得出的兩款不同的ups系統的效率曲線之間的差異。
當在對比選擇決定兩款ups中的哪款更更有效時，滿負載容量情況下，效率為96%的ups a将是合乎邏輯的選擇;但當在不同的操作容量能力情況下進行對比時(如下表2)，結果便出現了大反轉。在容量能力低于50%的情況下，“效率較低”的ups的實際效率要比效率為96%的ups更高效。
30%的容量負載
50%的容量負載
100%的容量負載
ups a 效率為98％
效率為89.5%
效率為92.0%
效率為96%
ups b 效率為98％
效率為91.5%
效率為92.5%
效率為94%
圖2. ups a的固定損耗要略高于ups b的固定損耗，這使得在低于50%的工作負載的情況下，ups b成為較理想的選擇。
考慮到當運作備援ups系統或當預期的基礎設施擴充時，一款ups在低于一半容量的情況下使用是屬于标準的程式，這些曲線的比較需要強調基于真實操作情況來評估ups的效率。這意味着需要開發準确反映現實操作的效用成本模型，而不是僅僅依靠銘牌評級。
如何建立一個基本的效用成本模型
步驟1：确定預期的ups負載容量(kw)。
步驟2：确定負載容量情況下的輸出效率。
步驟3：确定您的電費。
步驟4：使用标準公式計算：
(每千瓦時成本 x 年度運作小時數)x(ups額定功率 x負荷使用率)/ups負載使用效率
根據通過上述四個步驟所收集到的資訊，一個基本的效率分析的示例将如下所示：
· 負載容量能力：40%
· 負載容量的輸出效率：92%
· 電力成本：每千瓦時10美分
· 750 kva ups的功率因數為0.9;而額定功率為675 kw
· 一年的運作時間為8760小時(24小時×365天)
對于這個具體的例子，操作成本的計算将是：
(10美分×8760小時)×(675千瓦×40%的容量)/(92%效率) =一年的效用成本為257086美元。
ups的設計如何影響效率
通過在ups旁路上運作，一些ups系統可以實作99%的效率。這種操作模式有許多叫法，包括節能模式、高效率模式，生态模式和睡眠模式。重要的是要知道：既定的效率評級是一個旁路模式還是其代表了您資料中心所偏好的首選操作經營模式。
首先，咨詢ups制造商或銷售代表，其效率評級是否包含某種類型的旁路操作。然後，考慮效率評級是否反映了您資料中心的實際操作狀況，以及您資料中心是否要在旁路運作ups?
· 如果答案是否定的，那麼請按照上文“如何建立一個基本的效用成本模型”的步驟2所述，擷取真實的效率評級。
· 如果答案是肯定的，請考慮您資料中心進入此模式的頻率。通過計算運作和沒有運作旁路模式(預期持續時間)，調整您的模型以反映這一點，然後将成本加在一起，來看看一整年的操作是什麼情況。
在旁路運作是提高效率的一個很好的方法，但是其可能會危及您的資料中心的可用性。此外，了解如何旁路操作是如何實作的非常重要。例如，您應該考慮是否使用了靜态開關;逆變器是斷開還是接通的;以及什麼類型的故障将傳遞到您的關鍵負載。
此外，還有其他方面的設計決策可能嚴重影響到資料中心的可用性：
· 使用接觸器和保險絲，而不是斷路器
· 采用瞬時負載靜态開關代替連續工作
· 從ups上消除隔離變壓器
結論
正如我們所證明的那樣，根據容量使用率的不同， ups的效率會有很大的波動起伏。基于這樣的事實，資料中心管理人員對部分負載配置将如何影響一款ups系統的性能和效率有一個透徹的了解，以實作一個準确的效用成本模型是必不可少的。然而，電費成本僅僅隻是總擁有成本分析的一個組成部分。
任何成本分析必須包括維護、可靠性和監控，尤其是ups設計對于it系統可用性的影響。了解一款ups系統如何實作其效率評級及其對可用性的影響也是至關重要的。高效率的ups可能不是最容錯的，并且可能不是極端關鍵環境的最佳選擇。
通過恰當的咨詢一些問題，并做一些數學性的計算分析，将有助于您資料中心找到最适合您企業需求的特定操作的ups系統。
本文轉自d1net（轉載）