根据标称设备功率消耗正确计算 UPS VA 吗?

根据标称设备功率消耗正确计算 UPS VA 吗?

如果我有一台已知组件的服务器,并且可以查找其有效/最大标称功耗,那么如何从总功率到 UPS VA 容量,使其可以使用 X 段时间?问题是,我可以想到很多因素,但我不知道哪些重要,哪些不重要,以及允许多少。

我已经把我能想到的所有可能需要应用的因素都考虑进去了,以说明我为什么要问这个问题。

我试图了解每个因素的重要性及其影响,因此什么样的津贴是合适的,以及如何进行计算. (即,不只是一个人随机使用的轶事百分比,或来自谷歌的数字,而是一些可以解释所用数字依据的东西)

  1. 最大功率消耗要求可能 > 平均/标称功率消耗(也许最大功率消耗会达到更高水平,因此我们可能允许多出 10% 或多出 50W,或其他值)
  2. 避免将 UPS 推到极限;最坏情况下,可能不应消耗超过额定输出的 70% - 80%。我认为消耗 100% 不会造成损害,但通常最好是超标电源组件规格,不要给它们施加压力或依赖 100% 的消耗,这可能会降低可靠性,并且允许出现缺陷和 UPS 产品变化。
  3. 电源会损耗(没有 100% 高效的电源,否则它们就不会有风扇)
  4. 功率因数损失(希望很小,因为大多数 PSU 的功率因数都达到 99% 以上?)
  5. UPS 效率低下,以及 UPS 营销规格与实际为 400+ W 系统供电的能力和持续时间之间的差异
  6. UPS/电池在使用 2 - 4 年后,或电池寿命达到正常水平后,其效率将不再那么高
  7. 我愿意不是希望为未来的系统增长留出额外的余地- 如果可以增强,则可以计算出新的标称功耗或最大预期功耗,我会在原始计算中直接考虑适当的功耗。因此,我不需要为“系统增长因子”添加随机百分比。
  8. 我们可能在关机期间消耗全部电量的假设可能不正确。(虽然可疑,但仍是如此)。例如,如果更典型的配置是除了 2 分钟之外的所有时间都消耗 60% 的电量,而实际写入磁盘和关机的 2 分钟内消耗 100%/最大值。
  9. 如果 UPS 为 2 台或更多台服务器供电,则 2 台相同的服务器可能需要稍微更多的而不是恰好 2 倍的功耗/容量。(我可以想象,并联时提供给 2 个 PSU 及其各自负载的功率并不总是恰好是每个 PSU 的两倍。如果这个数字很大,我们可能需要为 2 个、3 个或更多 PSU 添加一个系数。)
  10. PSU 输出的类型/质量(纯正弦波,无论什么)
  11. 时间与负载之间的任何非线性(例如,出于某种原因,可能以两倍的时间运行一半的功率实际上需要 2.1 倍的 VA 容量?)也许 UPS 输出/效率在所有输出水平上都不完全是线性的)
  12. 即使 1500 VA UPS 确实可以为一台 750W 服务器供电一小时,但这与能够为 3 台 750W 服务器供电 20 分钟是不一样的。这通常在 UPS 统计数据中如何显示?
  13. W 到 VA、RMS 功率等的转换因子(混合中有任何 sqrt(2) 吗?)
  14. 还要别的吗?

显然,许多因素都被忽略了,因为没有人会检查所有因素。有些因素很小,因此被汇总为单个校正因素。

这 12 个因素中的每一个都会产生什么影响?我如何才能从服务器的标称功率实际达到我所需的 UPS VA 容量?如果我想在短时间内获得高输出(例如 8 x 400W 服务器最多关机 4 分钟),我应该在规格中寻找什么?

示例

一台文件服务器的纸面上最大标称总功率为 465W。其详细规格如下:

  • 6 个硬盘 @ 标称活动功耗 10W;主板 @(假设)功耗 50W;CPU @ 最大 TPD 140W;ECC RAM x 8 @(假设)使用中 15W;风扇/冷却装置假设 30W;2 个 NIC 卡 @ 最大功率 30W;VGA 卡 @ 最大 5W;优质(银色++)850W PSU。

有 3 台这样的服务器,全部相同。我希望断电后有 6 分钟的正常运行时间 - 比如说 2 分钟后电源恢复,2 分钟后关机(如果电源没有恢复),还有 2 分钟的安全裕度。我住在欧盟,所以如果相关的话,我们有 230-240V 电源。我想要一个 UPS,当电源接通时调节为正弦波,当电源断开时产生正弦波。

我将如何工作名义上的最大 3 x 465W 功耗是否符合合理的 UPS 规格和 VA 额定值?

答案1

你想得太多了。即使你通过这样的练习来精确计算出你需要多少 UPS,它也会提供“虚假的精确度”,并且会带来风险,从而破坏拥有 UPS 的理由。

虽然许多组件计算可能非常精确,但有些因素需要粗略假设,然后您必须加入一些任意的余量。如果您的假设和余量不准确,UPS 可能会在几个方面不足。您可能会超过其额定功率,导致它在您需要时关闭,或者随着电池老化,运行时间可能不足以完成正常关闭。

即使做这个练习很有用,讨论所有因素也会远远超出问题的预期范围,并且涉及超级用户真正不关心的主题。不过,让我提供一种实用且更简单的方法:

  1. 忽略 VA 额定值。计算机非常接近电阻负载。宣传 VA 是 UPS 制造商发布不相关且夸大的数字的一种方式。重要的是瓦特额定值。

  2. 计算机 PSU 的额定功率已经过高,可提供超出您所需的裕度。根据 PSU 功率计算可确保您的 UPS 不会过载。

  3. UPS 额定功率是您可以从 UPS 获得的最大功率,而不会使其断路器跳闸。您描述的范围内的任何 UPS 都配有热断路器。您不必担心将 UPS 推到极限会损坏它;需要担心的是不要超过其极限并导致断路器跳闸,这将破坏 UPS 的整个目的(这相当于您使用 UPS 来防止停电)。

  4. 除非您的 PSU 具有有源功率因数校正功能,否则您不需要纯正弦波 UPS。

  5. 查看电源功率和将插入 UPS 电池备用插座的其他设备的功率。您需要使用电池备用的设备是需要正常运行才能正常关闭的设备 - 计算机、显示器、外部硬盘等。不要让这些插座承受非关键耗电设备(如打印机、扬声器等)的负担。

    根据每台设备的额定功率来判断。这是设备的峰值要求,可以提供一定的安全裕度,防止 UPS 过载,还可以为您争取一点额外的运行时间。将这些功率加起来,然后购买额定功率为该值或更高的 UPS。如果总功率仅比现有 UPS 尺寸略高,则有足够的余量让您使用该 UPS。

  6. 电池运行时间是一个完全独立的考虑因素。UPS 额定功率不会告诉您任何有关运行时间的信息。运行时间取决于 UPS 中使用的电池容量。您需要根据负载找到 UPS 运行时间规格。许多 UPS 设备都宣传其额定功率很高,但它们提供的运行时间几乎不足以在这种负载下关闭。

  7. 电池确实会随着时间的推移而退化。这反映在运行时间上,而不是电力输送上;它总是会输送额定功率。电池上的负载越少,运行时间就越长(但不是线性的)。

    您将拥有特定的负载,并且 UPS 的运行时间将随着电池老化而减少。因此,根据所插入电源的标称瓦数来选择 UPS 的大小将为您提供额外的缓冲。实际负载会更小,因此在电池老化时仍可提供有用的运行时间。

  8. 您不必将所有设备都插入同一个 UPS。如果您有很多设备,请比较单个高容量 UPS 与多个小型 UPS 装置。

相关内容