עבור מרכזי נתונים רבים, החלפת סוללות UPS עדיין נתפסת כמשימת תחזוקה שגרתית: מסירים את סוללות ה־VRLA המתיישנות, מתקינים חדשות, וממשיכים לפעול עם מערכת שהיא למעשה אותה מערכת.
אבל עבור מרכזי נתונים ותיקים, מחזור החלפת הסוללות הבא יכול לייצג משהו חשוב יותר.
זו יכולה להיות הזדמנות לבחון מחדש האם טכנולוגיית הסוללות הקיימת עדיין מתאימה לתשתית, לדרישות ההספק, לשטח הזמין, לציפיות הבטיחות וליעדי התפעול ארוכי הטווח של המתקן.
כאן טכנולוגיית סוללות ניקל-אבץ מציעה מסלול אחר.
במקום להתייחס להחלפת סוללות כאל רכש זהה-במקום-זהה, סוללות ניקל-אבץ יכולות לעזור למפעילי מרכזי נתונים להתמודד עם כמה מהמגבלות הקשורות למערכות VRLA ותיקות, כולל משקל, ניצול שטח, ביצועי הספק, בטיחות, תחזוקה ותדירות החלפה.
מדוע החלפת VRLA הופכת להחלטת תשתית
סוללות VRLA עדיין נמצאות בשימוש נרחב במערכות UPS משום שהן בשלות, מוכרות ונתמכות על ידי אקוסיסטם תשתיתי מבוסס.
עם זאת, רבים ממרכזי הנתונים הפועלים כיום תוכננו סביב דרישות שכבר אינן זהות לדרישות של מתקנים מודרניים בצפיפות גבוהה.
ככל שקיבולת המחשוב גדלה והמתקנים נכנסים למחזור החיים התשתיתי השני או השלישי שלהם, חדרי הסוללות עלולים להתמודד עם מגבלות שטח שהולכות ומתהדקות, מגבלות עומס רצפה, דרישות תחזוקה גבוהות יותר ולחץ גובר לשפר את יעילות התשתית הקיימת.
במקביל, החלפת VRLA בדור נוסף של VRLA אינה משנה באופן מהותי את המגבלות הללו.
הסוללה חדשה, אך דרישות התשתית הבסיסיות נשארות ברובן זהות.
לעיון מפורט יותר בסיבות שבגללן מתקני AIDC ותיקים בוחנים מחדש מערכות סוללות קונבנציונליות, ראו ניקל-אבץ: שדרוג גיבוי טוב יותר ל־AIDC ותיק.
מה צריך לשקול בעת החלפת VRLA?
החלפת VRLA מוצלחת אינה צריכה להיבחן רק לפי קיבולת הסוללה או מחיר הרכישה.
השאלה החשובה יותר היא האם הסוללה החלופית יכולה לשפר את מערכת הספק הגיבוי הכוללת בלי ליצור מגבלות תשתית חדשות.
עבור מרכז נתונים קיים, המשמעות היא בחינה משולבת של כמה גורמים: יכולת הספק, משקל הסוללה, שטח התקנה, עומס רצפה, בטיחות, דרישות תחזוקה, אורך חיי שירות ותאימות לסביבת ה־UPS הקיימת.
זו הסיבה שהחלפת VRLA הופכת יותר ויותר להחלטה ברמת המערכת, ולא לתהליך פשוט של רכש סוללות.
גישה מובנית יכולה לעזור למפעילים לקבוע האם עליהם פשוט להחליף את הסוללות הקיימות או להשתמש במחזור ההחלפה כהזדמנות לשדרג את ארכיטקטורת הספק הגיבוי. למידע נוסף על גישה זו, ראו מסגרת החלטה להחלפת VRLA בשדרוגי מרכזי נתונים.
עלות התשתית הסמויה של השארת VRLA
עלות סוללת UPS היא רק חלק אחד ממשוואת ההחלפה.
מערכות VRLA יכולות ליצור גם עלויות הקשורות להתקנה, תחזוקה, מחזורי החלפה, ניצול שטח ודרישות מבניות. במתקנים ותיקים, גורמים עקיפים אלה יכולים להפוך לחשובים יותר ויותר משום שהתשתית הפיזית כבר קבועה.
משקל הסוללות הוא דוגמה רלוונטית במיוחד.
התקנת VRLA קונבנציונלית יכולה לייצג עומס מרוכז משמעותי בתוך חדר סוללות. אם קיבולת עומס הרצפה הופכת למגבלה, מפעילים עשויים להידרש לשקול הערכה מבנית או חיזוק לפני שניתן יהיה לפרוס קיבולת סוללות נוספת.
החלפת הסוללות בתצורת VRLA אחרת, כבדה באותה מידה, אינה פותרת את הבעיה הבסיסית.
הניתוח של Gerchamp לגבי אתרים ותיקים מראה כיצד הפחתת משקל הסוללה יכולה לספק גישה אחרת: במקום לחזק את התשתית כדי שתתאים לסוללה, ניתן לתכנן מחדש את הסוללה עצמה כדי להפחית את העומס. ראו הפחתת עומס רצפה: החלפת VRLA לאתרים ותיקים.
אותו עיקרון חל גם על עלות מחזור החיים. החלטה על החלפת סוללות צריכה להביא בחשבון לא רק את מחיר הרכישה הראשוני, אלא גם תחזוקה, התקנה, תדירות החלפה וההשפעה התפעולית של החלפות סוללות חוזרות. גורמים אלה יכולים להשפיע באופן משמעותי על עלות הבעלות הכוללת לאורך חיי מרכז הנתונים.
לבחינה מעמיקה יותר של גורמים אלה, ראו העלויות הסמויות של החלפת סוללות עופרת-חומצה במרכזי נתונים.
מדוע סוללות ניקל-אבץ מציעות מסלול החלפה שונה
כאן טכנולוגיית סוללות ניקל-אבץ הופכת לרלוונטית.
סוללת ניקל-אבץ משלבת אלקטרודה חיובית מבוססת ניקל, אלקטרודה שלילית מבוססת אבץ ואלקטרוליט אלקליני מימי, כדי לספק פרופיל ביצועים ובטיחות שונה מטכנולוגיות VRLA קונבנציונליות ומטכנולוגיות סוללה מבוססות ליתיום.
עבור יישומי UPS, הטכנולוגיה מתאימה במיוחד לסביבות שבהן הספק גבוה, תגובה מהירה, בטיחות ושימוש יעיל בתשתית הפיזית הם גורמים חשובים.
טכנולוגיית סוללות הניקל-אבץ של Gerchamp מתוכננת סביב דרישות אלה.
לדוגמה, 8XNFZ38 של Gerchamp מספקת עד יכולת פריקה של 10C, צפיפות אנרגיה נפחית של 129.4 Wh/L ו־צפיפות אנרגיה משקלית של 64.3 Wh/kg. טווח טמפרטורת הפעולה המתוכנן שלה נע מ־-20°C עד 55°C, בעוד שחיי התכן שלה יכולים להגיע ל־עד 15 שנים, בהתאם לתנאי ההפעלה ולתכנון המערכת.
מאפיינים אלה יוצרים הצעת ערך שונה להחלפת VRLA.
במקום פשוט להחליף סוללה מתיישנת בסוללה נוספת מאותה טכנולוגיה, מפעילים יכולים להשתמש במחזור ההחלפה כדי לבחון מחדש כמה שטח פיזי, קיבולת מבנית, יכולת הספק ומאמץ תחזוקה מערכת הגיבוי באמת דורשת.
הפחתת משקל ושיפור ניצול השטח
אחד האתגרים המיידיים ביותר במרכזי נתונים ותיקים הוא שהתשתית הפיזית לא תמיד יכולה להתרחב באותה קלות כמו עומס ה־IT.
לכן מערכות סוללות צריכות לספק את הספק הגיבוי הנדרש תוך שימוש יעיל בשטח ובקיבולת המבנית הקיימים.
סוללות ניקל-אבץ יכולות לעזור להתמודד עם מגבלה זו באמצעות שילוב של יכולת הספק וצפיפות אנרגיה.
ל־8XNFZ38 של Gerchamp יש מסה של כ־7.8 kg לסוללה, נמוכה משמעותית מסוללת VRLA טיפוסית של 12V 110Ah. בהשוואה של Gerchamp, סוללת VRLA מקבילה שוקלת כ־28.5–33 kg.
בהתקנות סוללות גדולות, ההבדל יכול להפוך למשמעותי.
משקל סוללות נמוך יותר יכול להפחית עומס רצפה מרוכז ולפשט את הדרישות הפיזיות הקשורות לפריסת סוללות. במקביל, צפיפות אנרגיה נפחית גבוהה יותר יכולה לעזור למפעילים לנצל בצורה יעילה יותר שטח מוגבל בחדר הסוללות.
עבור מתקנים ותיקים, המשמעות היא שהחלפת VRLA יכולה להפוך להזדמנות לאופטימיזציה של התשתית, ולא לעוד מחזור תחזוקה בלבד.
ביצועי הספק חשובים ביישומי UPS מודרניים
שטח הוא רק חלק אחד מהחלטת ההחלפה.
מערכות UPS מודרניות חייבות גם לספק הספק במהירות כאשר אספקת החשמל מהרשת מנותקת או כאשר העומס משתנה.
לכן יכולת הפריקה של הסוללה היא שיקול חשוב, במיוחד בסביבות מחשוב בצפיפות גבוהה.
טכנולוגיית סוללות הניקל-אבץ של Gerchamp תומכת בפריקה של עד 10C, ומאפשרת לסוללה לספק הספק גבוה בפרקי זמן קצרים בלי להסתמך אך ורק על כמויות גדולות של אנרגיה אגורה.
ההבחנה הזו חשובה משום שיישומי UPS מתוכננים לעיתים קרובות סביב חלונות גיבוי קצרים יחסית. ביישומים כאלה, היכולת לספק את ההספק הנדרש ביעילות יכולה להיות חשובה לא פחות מכמות האנרגיה הכוללת המאוחסנת.
התוצאה היא טכנולוגיית סוללות המתאימה יותר ליישומים שבהם צפיפות הספק ותגובה מהירה הן קריטיות.
בטיחות היא חלק מהחלטת ההחלפה
החלפת סוללות מספקת גם הזדמנות לבחון מחדש את מאפייני הבטיחות של הכימיה הבסיסית.
סוללות ניקל-אבץ משתמשות באלקטרוליט אלקליני מימי במקום באלקטרוליט אורגני דליק המשמש בסוללות ליתיום-יון. סוללת הניקל-אבץ של Gerchamp גם הדגימה היעדר בריחה תרמית בתנאי בדיקת UL9540A.
עבור מרכזי נתונים, מאפיין בטיחות פנימי זה ברמת הכימיה יכול להפחית את אתגרי הבטיחות הקשורים לפריסת סוללות ולתמוך בגישה שונה לתכנון הספק גיבוי.
לכן אין להתייחס לבטיחות בנפרד מביצועי הסוללה או מתכנון התשתית. היא חלק מהחלטת ההחלפה הכוללת.
מהחלפת סוללות לשדרוג תשתית
לכן השאלה היסודית עבור מרכז נתונים ותיק אינה פשוט:
“איזו סוללה צריכה להחליף את ה־VRLA הישנה?”
שאלה מועילה יותר היא:
“איך צריכה להיראות הדור הבא של מערכת סוללות ה־UPS?”
שינוי נקודת המבט הזה משנה את החלטת ההחלפה.
החלפת VRLA זהה-במקום-זהה שומרת על טכנולוגיית הסוללות הקיימת ועל רבות מדרישות התשתית הקשורות אליה. החלפה באמצעות סוללת ניקל-אבץ מספקת הזדמנות לבחון יחד משקל, ניצול שטח, ביצועי הספק, בטיחות, תחזוקה ודרישות מחזור חיים.
זו הסיבה ש־Gerchamp מתייחסת לפריסת סוללות ניקל-אבץ כאל יותר מהחלפת כימיה בלבד.
פתרונות סוללות הניקל-אבץ של Gerchamp מתוכננים ליישומי UPS והספק קריטי, עם מוצרים כגון 8XNFZ38 ו־8XNFG90 המספקים אפשרויות קיבולת שונות לדרישות הספק גיבוי. מעבר לסוללה עצמה, Gerchamp מפתחת גם פתרונות ארונות סוללות משולבים, שמחברים יחד את מערכת הסוללות, ניהול הסוללות, ההגנה והארכיטקטורה ברמת הארון.
המטרה אינה פשוט להחליף סוללה מתיישנת.
המטרה היא להתאים טוב יותר את מערכת סוללות ה־UPS הבאה לתשתית שסביבה.
סוללות ניקל-אבץ כאסטרטגיה להחלפת VRLA
החלפת VRLA אינה חייבת להיות חזרה על אותה התקנה כל שלוש עד חמש שנים.
עבור מרכזי נתונים ותיקים, מחזור ההחלפה יכול להפוך להזדמנות אסטרטגית להפחתת מגבלות תשתית ולשיפור ארכיטקטורת הספק הגיבוי הכוללת.
סוללות ניקל-אבץ מציעות מסלול חלופי באמצעות שילוב של יכולת הספק גבוהה, משקל מערכת נמוך יותר, ניצול שטח יעיל, מאפייני בטיחות פנימיים וחיי תכן ארוכים יותר בתוך טכנולוגיה שתוכננה ליישומי UPS.
החלטת ההחלפה הנכונה תלויה בסופו של דבר בדרישות של המתקן הספציפי, כולל תצורת UPS, משך הגיבוי, השטח הזמין, עומס הרצפה, סביבת ההפעלה ויעדי מחזור החיים.
אבל כאשר המטרה היא לשדרג ולא רק להחליף, סוללות ניקל-אבץ ראויות להיבחן כיותר מחלופת סוללה.
הן יכולות להיות חלק מאסטרטגיה רחבה יותר למודרניזציה של תשתית הספק הגיבוי של מרכז נתונים ותיק.