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.

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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.

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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.

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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%.

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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.

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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.

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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

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120 V

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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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