von Redaktion IT-A…
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Seite 2 - USV-Technologien im Vergleich
Monoblocks bei genau definierter Infrastruktur
Monoblock-USV sind in sich geschlossene Systeme und bieten daher wenig Spielraum hinsichtlich nachträglicher Dimensionierung der Leistung und zukünftiger Skalierbarkeit. Sie sind in diskreten Größen von weniger als 10 kVA bis etwas über 1000 kVA erhältlich. Ein Monoblock-System lässt sich dabei einzeln oder in Parallelschaltung zur Leistungs- beziehungsweise Redundanzerhöhung einsetzen, um die Ausfallsicherheit für mehrere MVA zu gewährleisten.
Die Monoblock-USV kommen für Industrieanwendungen in der Regel mit Transformatoren zum Einsatz. Hier überwiegen die Vorteile durch galvanische Trennung und die saubere Ausgangsspannung. Im Störungsfall genauso wie bei Netzspannungsstörungen stellt die solide und fehlertolerante Konstruktion eine stabile Versorgung sicher. Die bewährte Technologie bietet maximale Robustheit und souveräne Stromversorgung für kritische Anwendungen selbst in rauen Einsatzgebieten. Gegenüber trafolosen Systemen weisen sie allerdings ein höheres Gewicht und eine größere Stellfläche auf. Da Industrie-USV nicht in Reinraumumgebungen zum Einsatz kommen, sind sie meistens mit einem äußerst widerstandsfähigen Gehäuse ausgestattet, das gegen Staub, hohe Temperaturen und so weiter beständig ist.
Die Auslegung der Anlage und der gesamten Unterverteilung geschieht auf vorher festgelegte Spezifikationen und lässt sich im Nachhinein nur umständlich ändern. Daher werden viele Systeme für zukünftige Anforderungen zu groß dimensioniert und laufen daher nicht im optimalen Effizienzbereich.
Modulare USV für bessere Skalierbarkeit
Modulare USV sind in der Regel transformatorlos und somit noch effizienter. Ein System besteht aus mehreren intern parallel arbeitenden USV-Modulen sowie einem zentralen Bypassmodul und Batterieanschluss. Alle Module haben die gleiche Nennleistung und lassen sich problemlos zu- beziehungsweise abschalten. So erlaubt das modulare Konzept, die USV-Leistung flexibel an die individuellen Leistungsbedürfnisse anzupassen. Damit arbeitet die Anlage mit optimalem Wirkungsgrad.
Die einzelnen Module sind hot-swappable – also bei laufendem Betrieb auswechselbar. Die verbundenen Module erkennt das USV-System automatisch und Systemerweiterungen lassen sich minutenschnell vornehmen. Dadurch ist die Wartung einfacher: Es muss jeweils nur ein Modul entnommen und anschließend wieder installiert werden. Dies hat den Vorteil, dass alle Verbraucher selbst während der Wartung einzelner Module weiterhin durch die USV geschützt sind.
Die Systemleistung und die Redundanz hängen von der Anzahl der Module ab. Die automatische Lastverteilung auf alle Module innerhalb eines Systems sorgt für eine modulare n+x-Redundanz, die sich sogar zur Lasterhöhung nutzen lässt. Bei einem Ausfall verteilt das System die Last automatisch auf die übrigen Module und meldet den Ausfall direkt an einen Techniker. Diese inhärente Redundanz spart Platz und erhebliche Kosten, weil kein weiteres, redundantes USV-System erforderlich ist wie bei Monoblocks.
Die Spezifikation des Unternehmens entscheidet
Beide Arten von USV-Systemen können hohe Wirkungsgrade von bis zu 95,5 Prozent im Doppelwandlermodus und sogar von 98 bis 99 Prozent im ECO-Modus erzielen, bei dem allerdings der Strom nicht gefiltert wird. Modulare USV-Systeme bieten meistens einen Leerlauf- beziehungsweise Ruhezustand für nicht verwendete Module, was zusätzlich die Lebensdauer verbessert.
Bei der Auswahl einer USV-Technologie sind jedoch viele Faktoren zu berücksichtigen. Ein umfassender Ansatz ist wichtig, der sowohl die Investitionskosten als auch die Gesamtbetriebskosten für die gesamte Lebensdauer berücksichtigt. Abhängig von den Einsatzbedingungen, der Zuverlässigkeit und Art der zu schützenden Lasten, ergibt sich vielfach die Frage nach einer USV mit oder ohne Transformator.
Hersteller wie AEG bieten deshalb sowohl Monoblock- als auch modulare Lösungen an, sowie transformatorbasierte und transformatorlose, um den tatsächlichen Bedürfnissen der Unternehmen gerecht zu werden. Die Spezifikation des Kunden definiert, welche Technologie passt. Das Konzept für die Stromversorgung kritischer Lasten sollten Unternehmen daher bereits während des Entwurfs der Infrastruktur und der Gesamtanlage entwickeln.
Zuverlässigkeit an extrem rauen Einsatzorten
Bei der Wahl einer USV müssen Entscheider Risiken und Kosten aber auch Prognosen für die Zukunft berücksichtigen. Bis vor kurzem gab es allerdings bei rauen Einsatzgebieten keine Alternative zu einer transformatorbasierten Monoblock-USV. So etwa benötigen kritische Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie oder in der petrochemischen beziehungsweise chemischen Industrie eine zu 100 Prozent zuverlässige Stromversorgung, allein um Menschen und die Umwelt zu schützen. Dafür wurden modulare USV entwickelt, die mit einem Transformator ausgestattet ist und dabei in einem robusten Schrank für Industrieumgebungen untergebracht sind.
Bei heiklen Anwendungsgebieten etwa bei der Energieerzeugung muss die Sicherung redundant und robust sein und sollte aber gleichzeitig eine lange Lebensdauer bei minimierten Betriebskosten bieten. Hybride Lösung, also eine transformatorbasierte modulare USV, lassen sich leicht erweitern und sind dank des Industriegehäuses unempfindlich gegenüber besonders harschen Umgebungen. Hohe Luftfeuchtigkeit, schwankende Extremtemperaturen, Salz oder Staub auf Bohrinseln oder an der Küste stellen dann kein Problem dar. AEG Power Solutions etwa hat die neue vollmodulare USV Protect Flex nach Industriestandard entwickelt. Sie müssen eine kompakte Stellfläche haben, ein hohes Maß an Zuverlässigkeit bieten und souverän in ungeschützten Umgebungen arbeiten. Die modulare Struktur soll die Reparaturzeiten minimieren, die skalierbare Architektur die Investitionskosten reduzieren.
Fazit
Alle USV-Systeme eint, dass sie in kritischen Infrastrukturen sauberen Strom liefern, selbst bei Unterspannungen, Überspannungen, Schwankungen der Eingangsfrequenz, Oberwellen oder Spannungsspitzen. Der Einsatz von Monoblock-Systemen empfiehlt sich bei genau definierter Infrastruktur – dort, wo wenig nachträgliche Leistungsänderungen zu erwarten sind. Eine modulare USV-Lösung kommt dagegen dort in Frage, wo flexible Anpassungsmöglichkeiten von Systemleistung und/oder Redundanz gefragt sind. Die Anforderungen des Unternehmens definieren, welcher USV-Technologie es den Vorzug geben sollte. Ein intensiver Dialog zwischen Planern und Herstellern zahlt sich daher bei der Auslegung und Realisierung der Anlagen aus.
ln/Andre Stumpe, Corporate Communications bei AEG Power Solutions
Monoblock-USV sind in sich geschlossene Systeme und bieten daher wenig Spielraum hinsichtlich nachträglicher Dimensionierung der Leistung und zukünftiger Skalierbarkeit. Sie sind in diskreten Größen von weniger als 10 kVA bis etwas über 1000 kVA erhältlich. Ein Monoblock-System lässt sich dabei einzeln oder in Parallelschaltung zur Leistungs- beziehungsweise Redundanzerhöhung einsetzen, um die Ausfallsicherheit für mehrere MVA zu gewährleisten.
Die Auslegung der Anlage und der gesamten Unterverteilung geschieht auf vorher festgelegte Spezifikationen und lässt sich im Nachhinein nur umständlich ändern. Daher werden viele Systeme für zukünftige Anforderungen zu groß dimensioniert und laufen daher nicht im optimalen Effizienzbereich.
Modulare USV für bessere Skalierbarkeit
Modulare USV sind in der Regel transformatorlos und somit noch effizienter. Ein System besteht aus mehreren intern parallel arbeitenden USV-Modulen sowie einem zentralen Bypassmodul und Batterieanschluss. Alle Module haben die gleiche Nennleistung und lassen sich problemlos zu- beziehungsweise abschalten. So erlaubt das modulare Konzept, die USV-Leistung flexibel an die individuellen Leistungsbedürfnisse anzupassen. Damit arbeitet die Anlage mit optimalem Wirkungsgrad.
Die einzelnen Module sind hot-swappable – also bei laufendem Betrieb auswechselbar. Die verbundenen Module erkennt das USV-System automatisch und Systemerweiterungen lassen sich minutenschnell vornehmen. Dadurch ist die Wartung einfacher: Es muss jeweils nur ein Modul entnommen und anschließend wieder installiert werden. Dies hat den Vorteil, dass alle Verbraucher selbst während der Wartung einzelner Module weiterhin durch die USV geschützt sind.
Die Spezifikation des Unternehmens entscheidet
Beide Arten von USV-Systemen können hohe Wirkungsgrade von bis zu 95,5 Prozent im Doppelwandlermodus und sogar von 98 bis 99 Prozent im ECO-Modus erzielen, bei dem allerdings der Strom nicht gefiltert wird. Modulare USV-Systeme bieten meistens einen Leerlauf- beziehungsweise Ruhezustand für nicht verwendete Module, was zusätzlich die Lebensdauer verbessert.
Bei der Auswahl einer USV-Technologie sind jedoch viele Faktoren zu berücksichtigen. Ein umfassender Ansatz ist wichtig, der sowohl die Investitionskosten als auch die Gesamtbetriebskosten für die gesamte Lebensdauer berücksichtigt. Abhängig von den Einsatzbedingungen, der Zuverlässigkeit und Art der zu schützenden Lasten, ergibt sich vielfach die Frage nach einer USV mit oder ohne Transformator.
Hersteller wie AEG bieten deshalb sowohl Monoblock- als auch modulare Lösungen an, sowie transformatorbasierte und transformatorlose, um den tatsächlichen Bedürfnissen der Unternehmen gerecht zu werden. Die Spezifikation des Kunden definiert, welche Technologie passt. Das Konzept für die Stromversorgung kritischer Lasten sollten Unternehmen daher bereits während des Entwurfs der Infrastruktur und der Gesamtanlage entwickeln.
Zuverlässigkeit an extrem rauen Einsatzorten
Bei der Wahl einer USV müssen Entscheider Risiken und Kosten aber auch Prognosen für die Zukunft berücksichtigen. Bis vor kurzem gab es allerdings bei rauen Einsatzgebieten keine Alternative zu einer transformatorbasierten Monoblock-USV. So etwa benötigen kritische Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie oder in der petrochemischen beziehungsweise chemischen Industrie eine zu 100 Prozent zuverlässige Stromversorgung, allein um Menschen und die Umwelt zu schützen. Dafür wurden modulare USV entwickelt, die mit einem Transformator ausgestattet ist und dabei in einem robusten Schrank für Industrieumgebungen untergebracht sind.
Fazit
Alle USV-Systeme eint, dass sie in kritischen Infrastrukturen sauberen Strom liefern, selbst bei Unterspannungen, Überspannungen, Schwankungen der Eingangsfrequenz, Oberwellen oder Spannungsspitzen. Der Einsatz von Monoblock-Systemen empfiehlt sich bei genau definierter Infrastruktur – dort, wo wenig nachträgliche Leistungsänderungen zu erwarten sind. Eine modulare USV-Lösung kommt dagegen dort in Frage, wo flexible Anpassungsmöglichkeiten von Systemleistung und/oder Redundanz gefragt sind. Die Anforderungen des Unternehmens definieren, welcher USV-Technologie es den Vorzug geben sollte. Ein intensiver Dialog zwischen Planern und Herstellern zahlt sich daher bei der Auslegung und Realisierung der Anlagen aus.
ln/Andre Stumpe, Corporate Communications bei AEG Power Solutions
