Energia concentrada: conceitos modulares avançados para unidades de alimentação ininterrupta

Nicole Nägele Newave S.A., uma empresa do Grupo ABB, Quartino, Suíça nicole.naegele@ch.abb.com ABB, S.A. Tel.: +351 214 256 000 ¡ Fax: +351 214 256 390 marketing.abb@pt.abb.com ¡ www.abb.pt

Com a recente aquisição da empresa suíça Newave Energy, fabricante de inovadores sistemas de alimentação ininterrupta (UPS), a ABB passou a dispor de uma oferta que cobre toda a gama de requisitos de exibilidade, disponibilidade e potência.

ria irĂĄ muito provavelmente aumentar no decorrer das normais expansĂľes de equipamento, mas as prĂłprias condiçþes de sobrecarga se podem tornar mais exigentes com a variação, por qualquer razĂŁo, da qualidade do fornecimento energĂŠtico. A todos estes fatores acresce a natureza cada vez mais crĂ­tica das infraestruturas na nossa sociedade. Como ilustrado por exemplos recentes, acontecimentos como falhas no funcionamento do sistema informĂĄtico de um banco podem causar prejuĂ­zos na ordem das centenas de milhĂľes de euros. Assim, a proteção fornecida pelas UPS tem de estar sempre ativa – e esta necessidade coloca desaďŹ os de manutenção muito especĂ­ďŹ cos.

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Energia Concentrada Conceitos modulares avançados para unidades de alimentação ininterrupta

Com a aquisição da Newave Energy, a ABB alargou o seu leque de produtos UPS e dispþe agora de dispositivos que cobrem toda a gama de requisitos de exibilidade, disponibilidade e potência a custos muito favoråveis.

A Newave desenvolve a sua atividade no segmento das UPS de mĂŠdia e alta potĂŞncia, de maior dimensĂŁo e maior taxa de crescimento, e portanto o mais apetecĂ­vel, dentro do mercado global destes produtos. Os seus sistemas formam o nĂşcleo da oferta de unidades de alimentação ininterrupta da ABB e sĂŁo desenvolvidos a partir de uma robusta ďŹ losoďŹ a de conceção que assegura os melhores desempenhos. Somente hĂĄ pouco mais de dez anos foi retirada de serviço a Ăşltima central telefĂłnica Strowger. Estes baluartes da indĂşstria das telecomunicaçþes foram instalados pela primeira vez na dĂŠcada de 1920 e muitos deles estiveram em

funcionamento durante mais de cinquenta anos. Atualmente, ninguĂŠm tem expetativas de tal longevidade para produtos em inĂ­cio de serviço, em grande parte pelo acelerado ritmo de evolução da tecnologia tornar impossĂ­vel previsĂľes mesmo a um prazo de dez anos. Este facto tem consequĂŞncias diretas na conceção de sistemas UPS. Estes sistemas tĂŞm implantação generalizada num conjunto de ĂĄreas de rĂĄpido progresso tecnolĂłgico que inclui indĂşstria, comĂŠrcio, universidades e cuidados de saĂşde, necessitando portanto da exibilidade suďŹ ciente para acompanhar a permanente evolução dos requisitos colocados sobre os sistemas de energia garantida. NĂŁo sĂł a potĂŞncia necessĂĄ-

O custo ĂŠ tambĂŠm um fator importante. Poucas organizaçþes aceitarĂŁo investir numa solução de alimentação ininterrupta com requisitos insuďŹ cientemente deďŹ nidos. Exige-se eďŹ ciĂŞncia nĂŁo sĂł por razĂľes de custo mas tambĂŠm por razĂľes ambientais. Esta necessidade de maior eďŹ ciĂŞncia, exibilidade e disponibilidade tem sido o motor para o desenvolvimento e a adoção de soluçþes UPS modulares. A escalabilidade da arquitetura modular pode trazer reduçþes signiďŹ cativas no consumo de energia elĂŠtrica e nas emissĂľes de CO2 e ser uma ajuda para a elaboração de planos exĂ­veis para os requisitos de espaço e de energia, quer imediatos quer a longo prazo. Os sistemas UPS tĂŞm implantação generalizada num largo conjunto de ĂĄreas que inclui indĂşstria, comĂŠrcio, universidades e cuidados de saĂşde.

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No caso improvĂĄvel de falha de um deles, o sistema continuarĂĄ a funcionar corretamente, embora com capacidade reduzida. Visto ser usual o sobredimensionamento dos sistemas UPS, a ďŹ abilidade assim obtida ĂŠ muito elevada.

de, e tambÊm uma redução de custos proveniente da menor necessidade de presença de tÊcnicos de manutenção, dos menores riscos de perdas de dados ou de produção, de um menor volume de existências de peças de substituição especializadas e da eliminação da necessidade da presença permanente de tÊcnicos especializados. A conceção compacta e o baixo peso dos módulos permitem a sua fåcil inserção ou substituição, passível de ser efetuada com o sistema em funcionamento e frequentemente apenas com a intervenção de um único tÊcnico.

Figura2. A conceção modular das UPS traz muitas

Os conceitos da tecnologia modular e sem transformadores para UPS formam a base das principais tendĂŞncias arquiteturais no universo atual destes sistemas.

EFICIĂŠNCIA A eďŹ ciĂŞncia elĂŠtrica ĂŠ especialmente importante nos sistemas UPS, visto nĂŁo sĂł o desperdĂ­cio direto de energia ser caro e adverso para o ambiente mas tambĂŠm muitos desses sistemas funcionarem em ambientes climatizados, nos quais a remoção de calor em excesso implica dispĂŞndio de energia e despesas de capital adicionais. As UPS modulares da ABB exibem a melhor eďŹ ciĂŞncia energĂŠtica dentro da sua classe. Os produtos modulares da Newave podem funcionar em modo de regulação de tensĂŁo de dupla conversĂŁo, no qual a energia ĂŠ convertida de CA para CC, com armazenamento na bateria, e subsequentemente para CA. DispĂľem tambĂŠm de um modo economizador (modo eco >99%), no qual a carga ĂŠ alimentada de forma muito eďŹ ciente atravĂŠs de um comutador estĂĄtico enquanto a tensĂŁo de entrada se encontrar dentro da gama de valores estipulados, entrando o inversor em funcionamento apenas quando essa condição deixar de se veriďŹ car.

DISPONIBILIDADE O Tempo MÊdio Entre Falhas (MTBF) e o Tempo MÊdio atÊ Reparação (MTTR) são parâmetros comuns para caraterização da disponibilidade de sistemas. As arquiteturas modulares para UPS maximizam o MTBF do sistema. A capacidade de reparação atravÊs da simples e råpida substituição de módulos, os quais podem frequentemente ser mantidos em reserva no local ou num centro de serviço próximo, minimiza o MTTR. Daqui resulta uma melhor disponibilida-

CUSTO O custo de investimento para um sistema verdadeiramente modular ĂŠ tipicamente um pouco mais elevado do que para uma estrutura clĂĄssica, mas a situação inverte-se quando se considera o custo total de propriedade. Graças Ă melhor eďŹ ciĂŞncia energĂŠtica do sistema modular e a outras fontes de poupança, o custo extra inicial ĂŠ muito frequentemente recuperado dentro do primeiro ano de operação. Sendo o espaço um recurso escasso e com custos, a conce-

vantagens.

No conceito DPA desenvolvido pela Newave, cada mĂłdulo possui um conjunto de elementos independentes: comutador estĂĄtico, retiďŹ cador, inversor, lĂłgica e painel de controlo e carregador de bateria. Se necessĂĄrio, as prĂłprias baterias podem ser conďŹ guradas separadamente para cada mĂłdulo, tornando o conjunto completo e verdadeiramente redundante. A replicação e a distribuição de todos os componentes crĂ­ticos pelas unidades individuais eliminam efetivamente todos os pontos Ăşnicos de falha. A disponibilidade operacional ĂŠ adicionalmente maximizada pela capacidade de permuta segura dos mĂłdulos sem necessidade de interrupção do funcionamento do sistema.

ção compacta dos sistemas UPS da ABB ĂŠ outra fonte de vantagem econĂłmica sobre os sistemas clĂĄssicos. A utilização dos sistemas UPS autĂłnomos clĂĄssicos para a satisfação de necessidades futuras pode dar origem a um sobre-dimensionamento, criando um desajuste entre a capacidade instalada e o efetivo valor da carga crĂ­tica e levando a uma utilização ineďŹ ciente do espaço disponĂ­vel. Em oposição, os sistemas modulares com montagem em bastidor podem ser dinamicamente dimensionados atravĂŠs da inserção ou remoção segura de mĂłdulos permutĂĄveis, permitindo o crescimento da potĂŞncia disponĂ­vel de acordo com a evolução dos requisitos e sem penalizaçþes de espaço. Esta tecnologia de permuta segura de mĂłdulos pode, em conjugação com as reduçþes signiďŹ cativas nos tempos de reparação, tambĂŠm permitir alcançar a chamada “disponibilidade de seis novesâ€? (99,9999%), altamente desejĂĄvel pelos centros de dados na sua demanda por um tempo de imobilização nulo.

Figura 3. Este tipo de tecnologias de UPS encontra a sua principal aplicação em centros de dados.

A ABB dispþe presentemente de uma gama abrangente de produtos de proteção energÊtica para a salvaguarda de todos os tipos de cargas contra cavas ou picos de tensão ou falhas de energia.

REFERĂŠNCIAS [1]

Global Industry Analysts, Inc. (1/10/2011). Uninterruptible power supply (UPS) systems – a global strategic business report. [Online]. Disponível em www.strategyr.com/Uninterruptible_Power_Supply_UPS_Systems_Market_ Report.asp;

[2]

PRWEB. (11/11/2011). Global Uninterruptible Power Supply (UPS) Systems Market to Reach US$14 Billion by 2017, According to a New Report by Global Industry Analysts, Inc. [Online]. DisponĂ­vel em www.prweb.com/releases/ uninterruptible_power/supply_UPS_systems/ prweb8953934.htm.