UPS là thiết bị quan trọng giúp duy trì nguồn điện cho server, máy tính, thiết bị mạng, camera, hệ thống kiểm soát và nhiều thiết bị công nghệ khác khi điện lưới gặp sự cố. Tuy nhiên, lựa chọn UPS không chỉ dựa vào tổng công suất của thiết bị.
Nếu UPS có công suất quá thấp, hệ thống có thể quá tải khi vận hành. Ngược lại, UPS có công suất quá lớn so với nhu cầu thực tế có thể làm tăng chi phí đầu tư và khiến hệ thống hoạt động không tối ưu.
Vậy doanh nghiệp cần dựa vào những yếu tố nào để lựa chọn công suất UPS phù hợp?
UPS có vai trò gì trong hệ thống điện doanh nghiệp?
UPS, viết tắt của Uninterruptible Power Supply, là bộ lưu điện có nhiệm vụ cung cấp nguồn điện liên tục cho thiết bị được kết nối.
Khi điện lưới hoạt động bình thường, UPS cung cấp điện cho tải và đồng thời sạc pin. Khi điện lưới mất hoặc điện áp vượt khỏi ngưỡng cho phép, UPS chuyển sang nguồn pin để duy trì hoạt động.
Tùy từng dòng sản phẩm, UPS còn có thể hỗ trợ ổn định điện áp, lọc nhiễu và bảo vệ thiết bị trước một số vấn đề về nguồn điện.
Đối với doanh nghiệp, UPS đặc biệt quan trọng với các thiết bị không nên tắt đột ngột như server, hệ thống lưu trữ dữ liệu, thiết bị mạng và hệ thống điều khiển.
Không nên chọn UPS chỉ dựa vào số lượng thiết bị
Hai doanh nghiệp cùng sử dụng 10 máy tính chưa chắc cần cùng một công suất UPS.
Điện năng tiêu thụ của từng thiết bị có thể khác nhau. Ngoài ra, doanh nghiệp còn cần tính đến thiết bị mạng, màn hình, server, NAS, switch và các thiết bị phụ trợ khác.
Vì vậy, bước đầu tiên là xác định chính xác tổng tải cần được bảo vệ.
Bước 1: Xác định tổng công suất của thiết bị
Doanh nghiệp cần lập danh sách tất cả thiết bị dự kiến kết nối với UPS.
Ví dụ một phòng server có thể gồm:
- 2 server vật lý
- 1 thiết bị lưu trữ NAS
- 2 switch mạng
- 1 router
- 1 firewall
- Một số thiết bị điều khiển và giám sát
Sau đó, xác định công suất tiêu thụ của từng thiết bị dựa trên thông số kỹ thuật hoặc đo trực tiếp bằng thiết bị đo điện.
Giả sử tổng tải thực tế là:
Server: 1.200 W
NAS: 300 W
Switch và thiết bị mạng: 200 W
Thiết bị phụ trợ: 100 W
Tổng tải:
1.200 + 300 + 200 + 100 = 1.800 W
Đây là mức công suất cơ bản cần dùng để tính toán lựa chọn UPS.
Bước 2: Hiểu sự khác nhau giữa W và VA
Một trong những điểm dễ gây nhầm lẫn khi chọn UPS là công suất được thể hiện bằng VA và W.
VA là công suất biểu kiến.
W là công suất thực.
UPS thường được nhà sản xuất công bố cả hai thông số. Doanh nghiệp cần kiểm tra công suất thực tối đa mà UPS có thể cung cấp thay vì chỉ nhìn vào giá trị VA.
Ví dụ một UPS có thể được ghi:
UPS 3.000 VA / 2.700 W
Điều này có nghĩa công suất biểu kiến của UPS là 3.000 VA nhưng công suất thực tối đa mà tải có thể sử dụng là 2.700 W.
Do đó, nếu thiết bị cần bảo vệ tiêu thụ 2.500 W, UPS phải có công suất thực đáp ứng được mức tải này.
Bước 3: Tính thêm mức dự phòng
Không nên lựa chọn UPS có công suất vừa đúng bằng tải hiện tại.
Doanh nghiệp nên có một khoảng dự phòng để xử lý trường hợp tải tăng hoặc bổ sung thiết bị trong tương lai.
Ví dụ tổng tải hiện tại là 1.800 W. Nếu doanh nghiệp dự kiến dành khoảng 20% công suất dự phòng:
1.800 × 1,2 = 2.160 W
Khi đó, UPS nên có công suất thực từ khoảng 2.160 W trở lên.
Mức dự phòng cụ thể cần được xác định dựa trên loại tải, kế hoạch mở rộng và yêu cầu vận hành. Không nên áp dụng một tỷ lệ cố định cho mọi hệ thống.
Vì sao không nên chạy UPS sát công suất tối đa?
Khi tải gần đạt giới hạn, hệ thống sẽ có ít khả năng xử lý các tình huống tăng tải đột biến.
Ngoài ra, doanh nghiệp có thể cần bổ sung thiết bị trong tương lai. Nếu UPS đã hoạt động gần công suất tối đa, việc mở rộng sẽ trở nên khó khăn.
Một mức tải phù hợp giúp hệ thống có dư địa vận hành và tạo điều kiện thuận lợi cho việc mở rộng.
Bước 4: Xem xét tải khởi động
Không phải thiết bị nào cũng tiêu thụ điện ổn định.
Một số thiết bị có thể tạo ra dòng điện tăng cao trong thời điểm khởi động. Đây là yếu tố cần lưu ý khi lựa chọn UPS.
Đặc biệt, doanh nghiệp nên kiểm tra kỹ với các thiết bị có nguồn công suất lớn, động cơ hoặc tải có đặc tính đặc biệt.
Đối với hệ thống server, nhà cung cấp UPS có thể cần xem xét cấu hình nguồn của server, số lượng bộ nguồn và đặc tính tải thực tế.
Bước 5: Xác định thời gian lưu điện cần thiết
Công suất UPS và thời gian lưu điện là hai yếu tố khác nhau.
Một UPS công suất lớn không đồng nghĩa với việc nó luôn có thời gian lưu điện dài.
Thời gian lưu điện phụ thuộc vào dung lượng bộ pin, mức tải và cấu hình UPS.
Doanh nghiệp cần xác định mục tiêu sử dụng UPS.
Nếu chỉ cần thời gian chuyển nguồn
Trong một số hệ thống, UPS chỉ cần duy trì điện trong thời gian ngắn để máy phát điện khởi động hoặc chuyển sang nguồn điện dự phòng.
Khi đó, không nhất thiết phải trang bị hệ thống pin có dung lượng quá lớn.
Nếu cần shutdown server an toàn
Doanh nghiệp có thể cần thời gian đủ để phần mềm quản lý UPS gửi tín hiệu và thực hiện shutdown server theo đúng quy trình.
Đây là giải pháp phù hợp với các doanh nghiệp không yêu cầu server phải hoạt động liên tục trong nhiều giờ.
Nếu cần duy trì hệ thống trong thời gian dài
Nếu doanh nghiệp cần hệ thống hoạt động trong thời gian mất điện kéo dài, cần tính toán thêm dung lượng battery hoặc lựa chọn hệ thống UPS có khả năng mở rộng bộ pin.
Trong trường hợp này, nên phối hợp UPS với máy phát điện hoặc nguồn dự phòng khác thay vì chỉ phụ thuộc vào pin UPS.
UPS 1 pha hay 3 pha?
Đây là một yếu tố quan trọng đối với doanh nghiệp có hệ thống điện lớn.
UPS 1 pha
UPS 1 pha thường phù hợp với:
- Máy tính văn phòng
- Thiết bị mạng
- Server nhỏ
- Camera
- Hệ thống kiểm soát
- Thiết bị văn phòng
Đây thường là lựa chọn phù hợp với hệ thống có quy mô nhỏ và tải không quá lớn.
UPS 3 pha
UPS 3 pha thường được sử dụng cho hệ thống có công suất lớn hơn và yêu cầu phân phối điện ổn định.
Các ứng dụng phổ biến có thể bao gồm Data Center, phòng máy chủ lớn, hệ thống sản xuất hoặc các hạ tầng công nghệ thông tin quan trọng.
Việc lựa chọn UPS 3 pha cần được tính toán dựa trên sơ đồ điện, tải thực tế và yêu cầu dự phòng.
Nên chọn UPS Online hay Line-interactive?
Ngoài công suất, doanh nghiệp cần lựa chọn đúng công nghệ UPS.
UPS Line-interactive
UPS Line-interactive thường phù hợp với máy tính văn phòng, thiết bị mạng và các hệ thống có yêu cầu bảo vệ nguồn ở mức vừa phải.
Ưu điểm là chi phí đầu tư thường thấp hơn UPS Online.
UPS Online Double Conversion
UPS Online Double Conversion chuyển đổi điện năng qua các tầng chỉnh lưu và inverter, giúp tải được cấp nguồn ổn định hơn.
Công nghệ này thường được sử dụng cho server, Data Center, thiết bị viễn thông và các tải quan trọng.
Với những hệ thống mà việc gián đoạn nguồn có thể gây thiệt hại lớn, UPS Online thường là lựa chọn đáng cân nhắc.
Ví dụ cách tính UPS cho doanh nghiệp
Giả sử doanh nghiệp có một phòng server với tổng tải đo được như sau:
| Thiết bị | Công suất |
|---|---|
| Server | 1.200 W |
| NAS | 300 W |
| Switch | 200 W |
| Router và Firewall | 100 W |
| Thiết bị khác | 100 W |
| Tổng | 1.900 W |
Nếu doanh nghiệp muốn có khoảng dự phòng 25%:
1.900 × 1,25 = 2.375 W
Như vậy, UPS cần có công suất thực tối thiểu khoảng 2.375 W.
Doanh nghiệp có thể xem xét UPS có công suất thực cao hơn mức này, đồng thời kiểm tra thêm thời gian lưu điện và khả năng mở rộng battery.
Con số cuối cùng cần được xác nhận dựa trên tải thực tế và thông số của từng model UPS.
Những sai lầm thường gặp khi chọn UPS
Chỉ nhìn vào VA
Một UPS có VA cao chưa chắc có công suất W phù hợp với tải.
Doanh nghiệp cần kiểm tra cả hai thông số.
Chọn UPS vừa đủ tải
Nếu tải là 2.000 W nhưng UPS cũng chỉ có công suất thực 2.000 W, hệ thống gần như không còn dư địa.
Khi tải tăng hoặc có thiết bị mới, UPS có thể nhanh chóng quá tải.
Chỉ quan tâm đến công suất mà bỏ qua battery
Doanh nghiệp có thể mua UPS công suất lớn nhưng thời gian lưu điện lại không đáp ứng nhu cầu.
Công suất và thời gian backup cần được tính toán riêng.
Không tính đến khả năng mở rộng
Nhu cầu sử dụng của doanh nghiệp có thể tăng theo thời gian. Vì vậy, khả năng mở rộng công suất hoặc battery là yếu tố nên được xem xét ngay từ đầu.
Không kiểm tra chất lượng nguồn điện
Nếu hệ thống thường xuyên gặp sụt áp, tăng áp hoặc nhiễu điện, việc lựa chọn công nghệ UPS phù hợp càng quan trọng.
Quy trình lựa chọn UPS phù hợp
Doanh nghiệp có thể thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Liệt kê toàn bộ thiết bị cần bảo vệ.
Bước 2: Đo hoặc xác định công suất thực tế của từng thiết bị.
Bước 3: Tính tổng công suất tải.
Bước 4: Xác định mức công suất dự phòng.
Bước 5: Kiểm tra VA và W của UPS.
Bước 6: Xác định thời gian lưu điện cần thiết.
Bước 7: Lựa chọn UPS 1 pha hoặc 3 pha.
Bước 8: Xác định công nghệ UPS phù hợp.
Bước 9: Tính toán battery và khả năng mở rộng.
Bước 10: Kiểm tra hệ thống điện và phương án lắp đặt.
Với Data Center hoặc hệ thống server quan trọng, doanh nghiệp nên thực hiện khảo sát tải thực tế trước khi đưa ra cấu hình cuối cùng.
Kết luận
Chọn công suất UPS phù hợp không đơn giản là cộng công suất của các thiết bị rồi chọn một model có số VA tương ứng. Doanh nghiệp cần xem xét tổng tải thực tế, công suất W, công suất VA, mức dự phòng, tải khởi động, thời gian lưu điện và khả năng mở rộng.
Đối với hệ thống quan trọng, việc lựa chọn UPS cần được thực hiện đồng bộ với thiết kế nguồn điện, battery, máy phát điện và quy trình shutdown hoặc chuyển nguồn.
Một cấu hình UPS phù hợp sẽ giúp doanh nghiệp giảm nguy cơ gián đoạn hoạt động, bảo vệ server và thiết bị công nghệ, đồng thời tối ưu chi phí đầu tư trong suốt quá trình vận hành.
