台达UPS不间断电源

台达电子作为一家在各地都有销售网点、生产设备及研发中心的企业，需要拥有高度计算机化的系统以有效处理全球业务。为保护企业资源规划(ERP)、电子邮件服务器、网页服务器和其他各种应用程序服务器等各种重要系统及 IT 应用，数据中心基础设施的可靠度是优先的考虑因素。

（1）高效率、高可靠性

由于IT 设备不断增多、用电量加剧、机房面积紧张、低耗节能需求等客观因素的存在，高效率、高可靠性的台达UPS 技术倍受关注。为提高UPS 运行效率，高性能电力电子器件不断被研发成功并投入实际应用，如IGBT、MOSFET、GTR、智能功率模块IPM、MOS 控制晶闸管MCT 等，变流技术也需要随着电力电子器件而更新。此外，业界正逐步推广UPS 内部多模块冗余并联运行、甚至多台UPS 组成的系统冗余运行技术，在并联运行中，当单一模块或单机发生故障时，其功能则自动转由冗余单元承担，大大提高了UPS 供电系统的可靠性。

由于IT 行业迅猛发展，数据中心的数据量也在以爆炸式的速度持续增长，随之而来功率消耗增大。台达UPS 一方面朝着更大功率的方向发展，另一方面为应对不间断电源容量分期扩充的需求，产品模块化已是不可阻挡的趋势。更个性化的用户需求、更庞大的数据中心规模及更高的维护成本使得UPS 已不再是单纯的不间断供电设备，针对不同行业领域的全套电源供应与管理解决方案才将倍受市场青睐。

（3）高频化

相比传统的工频UPS，台达高频UPS 采用功率因数校正和高频软开关技术，省去了工频电能转换环节，因此运行效率更高、对电网的谐波污染及无功消耗极小，完全能够满足国内外相关电力行业的标准要求。此外，高频电能变换装置在减小磁性部件体积和重量、降低制造成本、遏制运行噪音、节能环保等方面效果显著，因此越来越受到用户认可。

（4）数字化、智能化、网络化

数字化技术的优势在当今信息社会中愈加明显。在UPS 产品的研发和制造过程中采用全数字化技术可有效缩小产品体积、降低生产成本、提高产品的可靠性及针对用户需求的匹配性；而数字化控制技术则会在台达UPS电源 系统运行过程中准确及时地进行信号采样、处理、控制（包括电压电流环等）、通信等工作，并将各环节的控制参数优化统一后发送给UPS 综合控制单元，从而使UPS 系统的运行更具效率，实现更简单、更稳定的通信与均流，并获取优良的电磁兼容指标。智能化主要贯穿于UPS 系统的控制、检测与通信过程中，完全由计算机管理。计算机及其外设能自主应付一些可预见的问题，进行自动处理和调整，发出预警、告警信息等。通信设施所处环境日趋复杂，增大了维护难度，对电源设备的网络化监控管理提出了新的要求。网络化技术可通过对UPS 配置与计算机互连的软硬件接口，实现计算机网络系统及数据资料的双重保护、网络远程事件记录和监测控制、故障告警、参数自动测试分析等功能，使维护人员更为轻松、安全、高效地通过互联网进行数据查询、控制等维护工作。

（5）绿色、节能、环保

台达如何利用节能解决方案打造绿色数据中心 ： 在企业既有的办公空间改建数据中心，对数据中心设计工程师而言是一项艰巨的任务。空间大小、楼层高度、对外窗户的有无和数量，都会产生极大的影响。耗费数据中心几乎一半电源的空调系统，更是影响机房是否节能的关键因素。

诸多因素使得两个旧机房每年耗费大量电力。旧数据中心的PUE值高达 2.01，即每 1kW 的 IT 设备功率消耗，需要等量的非 IT 功率消耗来冷却。新的数据中心为大幅度提高能效达成 PUE 1.43 以下的目标，台达电子采取下列六大对策：

1.冷/热通道封闭及 RowCool 系列机柜式精密空调的应用

冷/热通道封闭设计方案，可避免冷热空气混合，提高冷却效率。搭配贴近热源的台达RowCool系列机柜式精密空调的应用，可以有效移除热点，避免IT设备过热导致宕机。

2.冷冻水式空调相较于传统气冷式空调系统，冷冻水式空调系统可节能三成，以 40RT(冷冻吨)的系统为例，能耗可从 1.25kW/RT 降到0.89kW/RT。

3.变频 HVAC(高压直流)系统

RowCool系列机柜式精密空调的连续可调式风扇转速和水量控制有助于大幅度节能，风扇速度降低一成，估计可节能27%。RowCool 系统中直流风扇及室外机组皆采用变频技术。冷却水塔的风扇采用可变气流量控制，冰水主机和冷凝水泵浦则采用可变水流量控制。

4.自然冷却Free Cooling(空气侧及水侧)

在台北市的天候状况下，一年里有46%的时间可采用自然冷却。温度低于25℃时，空气侧自然冷却自动启动，将外部冷空气导入机房，并将 RowCool机组、泵浦、冷却水塔及冰水机组关机。温度低于15℃时，水侧热交换器及冷却水塔自然冷却系统启动，机房冰水机组则关机降低能耗。

5.数据中心与大楼冰水主机智能台达电子的台北总部大楼获认证为“钻石级绿建筑”，能耗较一般办公大楼低58%。大楼本身配备两套冰水主机系统： 数据中心冰水机组日间关机，使用大楼高效率冰水主机。夜间数据中心冰水主机开机，为数据中心提供冷气。数据中心空调系统与大楼空调系统智能同步，将节能效果发挥到极致。

6.佳机房温度设定

按国际标准的建议值，数据中心温度变化范围在18~27℃及20~25℃之间。数据中心温度一般虽然设定在符合建议范围的18~20℃之间，但仍有改善空间。粗略估计，数据中心温度每升高一度可带来2%~3%的节能。依此规则，如把冷信道的温度从18~20℃ 提高到 25℃，数据中心可节能10%~14%。此外，RowCool系列机柜式精密空调的入水温度也可提高进一步节能，通常的做法是将冰水入水温度设定在7℃，如果提高到 13℃，数据中心可节能20%。

除空调系统外，台达数据中心整体基础设施解决方案还应用到高效率电源系统、模块化机柜及数据中心环境管理系统，使整个数据中心各方面都达到绿色节能。

二、UPS电源系统

            数据中心对可靠度、效率及扩充性的要求，对UPS电源系统是极大的挑战。新数据中心所采用的台达UPS Modulon DPH 系列 ，是新一代全模块化、可热插入、AC-AC 效率达96% 的高性能UPS，其热插入电源模块可支持数据中心从中长期的无缝升级。台达电子的 PDC 及 PDU 也采用模块化设计，例如，其输出断路器可热插入、两组配电盘各可扩充达 42 组断路器。PDC 及 PDU具备优异的电源保护及监控能力，其弹性及扩充性可配合实际的配电需求。

三、机柜及配件

             气流管理对于配备中高功率密度机柜的机房极为重要。台达电子的台北总部新机房长期规划机柜功率密度可达10kVA~15kVA。模块化机柜的开孔率达70%以上，可满足高密度IT机房的需求。机柜具有高承载力，静态承重达1420kg或动态承重达1000kg，不占太多宝贵的机房空间。

四、环境管理系统

          台达数据中心管理系统(DCIM)系统的 InfraSuite Manager，整合各种设施及 IT 设备于单一平台。环境监测器(EnviroProbe)搭配中央监测站(EnviroStation)可以对能源、电力系统、空调、环境、保全、服务器监控等各种装置，进行无缝、实时及完整的管理。PUE历史纪录可协助 IT 管理人员，分析及了解机房电源使用的效率。

           总之，这座采用多种绿色空调、电源、机柜解决方案的节能数据中心已经改造完成并正式投入使用，可望达成以下节能效益：PUE优化：PUE 值从 2.01 改善到 1.44(2014 年 7 到 10 月)，估计可达成黄金级数据中心的目标。在冬季气候下，PUE 将因自然冷却而进一步提高。节能：与两座旧数据中心的能耗相比，新数据中心的总能耗将降低30%。

           节省空间：台达电子台北总部的数据中心所占用的总空间从300平方米(两座旧数据中心分别为170平米及130平米)缩减到230平米，减少23%。