La importancia de los acondicionadores de energía para proteger tus equipos críticos

Uno de los aspectos más importantes para un administrador de redes o sistemas es proporcionar energía "limpia" a los equipos críticos para la misión. Debido a que el voltaje de la energía puede verse afectado por tantas condiciones y, a su vez, influir en la salud de los sistemas que suministra, el acondicionamiento de las fuentes de energía es crucial.

La importancia de la energía "limpia"

El equipo informático puede ser afectado negativamente incluso por pequeños cambios en el voltaje de entrada, que comúnmente se describen con términos como energía "sucia" o "contaminada". La energía sucia puede causar problemas en la transferencia de datos e incluso dañar componentes del sistema especialmente sensibles.

Por otro lado, la energía "limpia" ha sido filtrada para permitir que solo la frecuencia deseada llegue al equipo conectado. Esta limpieza resulta en una vida útil prolongada y más confiable para el equipo servido por un acondicionador de energía.

Las frecuencias erróneas contenidas en la energía sucia a menudo se deben a dispositivos "ruidosos" en el circuito. El culpable con frecuencia es un equipo impulsado por motor, como un aire acondicionado o un elevador, que se enciende y apaga con frecuencia. El ruido eléctrico también puede introducirse desde fuentes como transmisores de radio cercanos.

Casi todas las perturbaciones de energía, como sobretensiones, picos de voltaje, caídas de tensión y apagones, son causadas por fluctuaciones de voltaje y ruido eléctrico. Muchas de estas ocurrencias son el resultado de tormentas eléctricas, alta demanda de energía u otros problemas con la compañía eléctrica, como ajustes realizados en la estación de conmutación de energía para compensar las diferencias de voltaje en otras áreas.

Acondicionamiento de la energía

Los acondicionadores de energía se encuentran entre una fuente de energía entrante y el dispositivo que se desea proteger en el circuito eléctrico. Los acondicionadores de energía simplemente mejoran el flujo de energía a través de la unidad, de la misma manera que los repetidores o hubs de red "limpian" las señales eléctricas a medida que viajan en el cableado de la red. Los hubs regeneran las señales que reciben en su forma original y las repiten en otros puertos para que las señales lleguen a los dispositivos receptores en un estado útil. Los acondicionadores de energía hacen lo mismo con la corriente de suministro de energía, la energía "sucia" ingresa por un lado y la energía "limpia" sale por el otro.

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Un acondicionador de energía se puede utilizar junto con un UPS para proporcionar tanto energía limpia como un respaldo en caso de fallo de energía. De hecho, algunos UPS en el mercado hoy en día cumplen ambos propósitos. En áreas que frecuentemente sufren "caídas de tensión" o situaciones de baja tensión, un acondicionador de energía puede ser importante para el funcionamiento continuo de un UPS.

Muchas unidades de UPS cambiarán a la alimentación de la batería cuando la energía entrante caiga a incluso 100V. Con ciertas unidades de acondicionamiento de energía, el UPS continuará funcionando sin recurrir a la batería incluso cuando la energía entrante se reduzca a 85V-90V. Sin embargo, esta función depende del tipo de acondicionador de energía utilizado. Si necesita esta funcionalidad, discútala con su proveedor. Algunas unidades de UPS también son acondicionadores de energía.

Caídas de tensión, ruido, sobretensiones y picos: conoces las diferencias

Diferentes áreas sufren de diferentes problemas de energía y la naturaleza de su riesgo determinará las características específicas que debe buscar en un acondicionador de energía. Algunos de los problemas más comunes que crean energía sucia son las caídas de tensión, el ruido, los picos y las sobretensiones. Por supuesto, si se encuentra en un área donde los cortes de energía o la pérdida total de energía son frecuentes, debería considerar seriamente un UPS, ya sea en lugar de o además de un acondicionador de energía.

Caídas de tensión

En áreas donde las caídas de tensión ocurren con frecuencia, es importante contar con un acondicionador de energía capaz de manejar voltajes inferiores a los nominales. En América del Norte, el voltaje de entrada nominal para la mayoría de los dispositivos es de 110-120V. Durante una caída de tensión, el voltaje de entrada se mantiene en niveles mucho más bajos que estos. Aunque generalmente se producen por circuitos sobrecargados, una caída de tensión puede ser iniciada intencionalmente por la compañía eléctrica durante períodos de máxima demanda. Los estudios han indicado que las caídas de tensión son la causa número uno de los problemas de energía que afectan a las computadoras.

Caída de tensión versus baja de tensión

Las situaciones en las que el voltaje se reduce durante un segundo o menos no se consideran caídas de tensión, sino que se denominan "bajas" de tensión.

Ruido en la línea

Al igual que las caídas de tensión, el "ruido" en las líneas eléctricas puede crear problemas para los equipos conectados. Técnicamente conocido como interferencia electromagnética o interferencia de radiofrecuencia (EMI/RFI), y sus resultados se denominan comúnmente energía "no uniforme". Una señal de energía normal se puede describir como una onda sinusoidal uniforme, pero con EMI/RFI en la imagen, esta onda sinusoidal adquiere algunos bordes irregulares que pueden crear problemas en las transmisiones de datos.

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El ruido en la línea tiene muchas causas, como la conmutación de motores eléctricos, rayos, transmisores de radio e incluso tornillos sueltos en postes eléctricos. Estos tipos de problemas pueden empeorar durante el mal tiempo y empeorar debido a las erupciones solares. Detener los efectos de las erupciones solares está un poco fuera de nuestro alcance en este momento, pero al menos puede especificar un acondicionador de energía que ayudará a aliviar algunos problemas causados por EMI/RFI.

El ruido en la línea se expresa en términos de decibelios (dB), una medida estándar de la intensidad de las señales. Los acondicionadores de energía tienen una calificación en dB que indica cuánto ruido pueden filtrar. Si ha medido ruido significativo en sus circuitos eléctricos entrantes y ha decidido comprar un acondicionador de energía para solucionarlo, asegúrese de comprar una unidad que pueda manejar su nivel de ruido medido.

Midiendo el ruido en la línea

Necesitará una sonda de corriente para medir el ruido eléctrico. Una de mis líneas favoritas proviene de ProdynTech, que ofrece una amplia gama de sondas que incluyen sondas portátiles e in-line.

Sobretensiones y picos

Mientras que muchas áreas sufren disminuciones de voltaje, otros problemas comunes involucran aumentos y picos en la cantidad de energía que ingresa a un circuito. Una sobretensión es un aumento a corto plazo en el voltaje de entrada que dura aproximadamente 1/120 de segundo. Un pico, por otro lado, es un aumento severo en el voltaje que fluye a través del sistema eléctrico.

Una sobretensión es causada por el apagado de un motor eléctrico en un dispositivo como un aire acondicionado. El voltaje adicional que se utilizaba para alimentar este equipo se disipa en todo el sistema eléctrico, lo que provoca un aumento momentáneo de la tensión.

Un pico, aunque similar a una sobretensión, es mucho más severo y a menudo es causado por un rayo o por el restablecimiento de la energía después de un apagón. Un pico puede destruir literalmente equipos electrónicos. Al evaluar el equipo de acondicionamiento de línea, asegúrese de considerar la calificación máxima de sobretensión para la unidad, que se expresa en julios.

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Por ejemplo, supongamos que sabe que el equipo de aire acondicionado / calefacción del edificio está causando problemas con sus servidores cuando se enciende o apaga. Saber este hecho es la mitad de la batalla. Conecte un medidor de energía (como el Fluke 7 Series) al servidor afectado para obtener una medición del pico.

Determinando el tamaño de un acondicionador de energía

El tamaño de un acondicionador de energía para un trabajo específico es fundamental para la salud de su equipo. Para dimensionar correctamente un acondicionador de energía, debe responder estas preguntas:

• ¿Cuánto equipo desea proteger? ¿Desea proteger algunos servidores clave o necesita una unidad capaz de proteger toda la sala de servidores? Esta métrica determinará la capacidad de salida de la unidad que necesita comprar.
• ¿Cuánto ruido eléctrico está experimentando? Esta estadística determinará la figura en dB que debe especificarse. La mayoría de los acondicionadores de energía para consumidores pueden filtrar entre 80 dB y 100 dB de ruido.
• ¿Su área es propensa a caídas de tensión? Si es así, asegúrese de que el "umbral de subvoltaje" o la tensión baja sean suficientes para su situación específica. Por ejemplo, los acondicionadores de energía de la serie Tripp Lite y SurgeX pueden manejar voltajes tan bajos como 87V.
• ¿Con qué frecuencia sufre grandes descargas eléctricas? Ningún dispositivo protegerá su sala de servidores de un rayo directo; si eso sucede, es hora de contactar a la compañía de seguros. Sin embargo, si los rayos golpean comúnmente en el área general y causan un pico de tensión en su equipo, considere cuidadosamente la clasificación en julios de un acondicionador de energía antes de realizar una compra. Si bien muchas unidades pueden absorber varios cientos de julios, algunos acondicionadores de energía de servicio pesado pueden absorber más de mil.
• ¿Cuenta con un UPS que protege el equipo? Si es así, es posible que no sea necesario invertir en un acondicionador de línea por separado. Consulte las especificaciones de su UPS para ver si el sistema también realiza esta función. Muchos así lo hacen.

La forma en que desea distribuir la energía acondicionada también es un elemento clave en esta ecuación. Ciertas unidades (como el LCR 2400 Line Conditioner de Tripp Lite) pueden adaptarse a un rack con servidores. Algunos acondicionadores de energía (como el UPPI Pioneer Line Conditioner) se colocan en la línea de distribución de energía a una sala de servidores para que no sea necesario usar unidades separadas para racks de servidores. Otros (como el APC SurgeArrest Performance) están diseñados para proteger uno o dos equipos clave.

El número de enchufes no equivale a capacidad

No cometa el error de igualar el número de enchufes de un acondicionador con su capacidad general. Algunas unidades ofrecen una gran cantidad de enchufes, pero eso no garantiza que la capacidad de energía de la unidad pueda mantener una configuración completamente cargada. Debe verificar la calificación eléctrica del equipo que planea conectarlo y compararla con la salida máxima del acondicionador de energía.

Distribución de los acondicionadores de energía

Hay dos tipos de ubicaciones para considerar aquí. El primero es colocar el acondicionador de energía antes del UPS, que se encuentra en el circuito antes del equipo protegido. En este escenario, el acondicionador de energía protege al UPS de tener que cambiar a la batería por razones innecesarias, como picos y sobretensiones. El segundo es colocar el acondicionador de energía después del UPS, lo que asegura que la alimentación proveniente del UPS esté limpia. La primera opción protege al UPS y este protege al equipo; la segunda protege al equipo de posibles daños del UPS.

Algunos ejemplos de acondicionadores de energía

Para tener una idea de cómo pueden variar las características de las unidades de acondicionamiento de energía, veamos en detalle tres de ellas. Esto no pretende ser una revisión o recomendación de estas unidades, sino simplemente una ilustración de lo que debe buscar al comprar un acondicionador de energía.

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A continuación, se muestra una descripción de tres marcas de acondicionadores de energía disponibles en el mercado:

APC Line-R 1250VA y 600VA regulator automático de voltaje

APC es uno de los nombres más importantes en equipos de energía cuando se trata de entornos de TI. Además de su línea de equipos UPS, APC también ofrece varios modelos de acondicionadores de energía de la serie Line-R. Disponibles en variedades de 1250VA y 600VA, APC también ofrece estas unidades en variedades de 120V para América del Norte y América Latina, y un modelo de 230V para África, Europa y Oriente Medio.

La Tabla A muestra las características por unidad para los modelos de 1250VA y 600VA. Ambas unidades brindan protección contra sobretensiones y subvoltajes, además de contar con cuatro enchufes.

Tanto el modelo de 1250VA como el de 600VA tienen LED de diagnóstico que proporcionan actualizaciones rápidas sobre la calidad del voltaje de entrada, así como una alarma que suena cuando la unidad experimenta una situación que no puede corregir.

Estos dos acondicionadores de energía serían adecuados para proteger de uno a cuatro servidores, dependiendo de los requisitos de energía.

Acondicionadores de línea Tripp Lite

Otro proveedor líder de equipos de energía para TI, Tripp Lite, comercializa una línea completa de acondicionadores de energía, que van desde una serie de unidades de escritorio/torre hasta unidades montadas en rack y montadas en pared. Su línea varía en capacidad desde 600VA hasta 2400VA, no suficiente para alimentar una granja de servidores completa, pero suficiente para soportar una carga de equipo bastante significativa. La Tabla B muestra una matriz con una lista de características presentes en todos los productos de acondicionamiento de energía de Tripp Lite. La unidad montada en rack de 2400W de Tripp Lite es impresionante, ya que incluye 12 enchufes de energía, que podrían soportar un grupo de servidores importante.

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En general, los productos de Tripp Lite pueden soportar rangos de voltaje de entrada tan bajos como 87V hasta 140V, y los productos de gama alta de la compañía tienen una capacidad impresionante para sobretensiones, con una capacidad de hasta 1440 joules. Con precios que oscilan entre aproximadamente $65 para el LS600 y justo menos de $300 para la unidad montada en rack de LCR2400, estos dispositivos son formas económicas de ayudar a proteger la valiosa inversión realizada en hardware de TI.

UPPI

Mientras que APC y Tripp Lite ofrecen una amplia gama de productos, algunos usuarios requerirán una capacidad mayor a los 2400W. Para ellos, existe UPPI, que tiene productos que continúan donde Tripp Lite se queda. Con unidades que van desde 4,000VA hasta 10,000VA de capacidad, esta línea de productos puede satisfacer muchas necesidades.

Las unidades de UPPI están enfocadas en aplicaciones comerciales y de servicio pesado. Si bien un acondicionador de línea de Tripp Lite o APC puede ser adecuado para un servidor o grupo de servidores, la opción UPPI sería más adecuada para alimentar una sala de servidores completa.

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De hecho, algunas de las unidades de UPPI no cuentan con cables de alimentación tradicionales. En su lugar, están conectadas directamente al panel de circuito, y los enchufes de salida de la unidad se pueden personalizar para cumplir con los requisitos exactos. Con un rango de voltaje de entrada que va desde 120V hasta 240V (conexión directa al panel de circuito), estas unidades pueden soportar de 30A a 70A de corriente, dependiendo del modelo y voltaje de entrada. Sus umbrales de voltaje varían desde un 20 por ciento por debajo del voltaje nominal hasta un 15 por ciento por encima del voltaje nominal de entrada.

Incluso el tamaño de estas unidades indica su capacidad. Mientras que las unidades de APC y Tripp Lite se pueden transportar y montar en rack, sería difícil llevar una unidad de UPPI a la habitación contigua, ya que pesan entre 440 y 860 libras.

Debido a la cantidad de formas en que se pueden personalizar estas unidades, no es factible citar precios promedio en la calle ni configuraciones típicas. Puede esperar gastar mucho más en una de estas unidades en comparación con las unidades más pequeñas de APC o Tripp Lite, pero recuerde que uno de estos acondicionadores, completamente configurado, sería capaz de soportar casi 40 servidores Dell PowerEdge 1650. Y algo se puede decir sobre la capacidad de colocar la unidad en la línea de alimentación entrante a la sala de servidores en lugar de necesitar comprar unidades más pequeñas para racks individuales.

Una parte vital del circuito

Si bien un acondicionador de energía no reemplaza un UPS, es un componente importante a considerar al diseñar una infraestructura de energía para una sala de servidores o centro de datos. Lo más importante es evaluar sus propias necesidades de calidad de energía antes de comenzar a buscar un acondicionador y asegurarse de que las capacidades de la unidad coincidan con sus criterios.

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