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Los SAIs inteligentes, los SAIs de última generación

Albert Carrera. Director de Marketing de Salicru

10/02/2021
Como todos los equipos de electrónica de potencia, los Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI-UPS) incorporan de forma progresiva y constante, nuevas funcionalidades tecnológicas que buscan las soluciones de protección energética más eficaces y fiables.
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Se trata de funcionalidades que se incorporaran o no a los diferentes modelos en función de las aplicaciones a desarrollar. Y esta versatilidad, esta capacidad de adaptación a las necesidades específicas de cada cliente, es precisamente una de las principales características que los SAI-UPS ofrecen en la actualidad.

Y otra característica especialmente relevante en estos momentos es su alta eficiencia energética. En SAIs con el modo de funcionamiento Eco/Mode esta puede llegar a ser de hasta el 99%, mientras que en los SAIs en modo On-line su eficiencia energética es superior al 96%.

La evolución tecnológica de los SAIs

En los años 60, los primeros SAIs comercializados buscaban estabilizar la tensión de salida y seguir apoyando la carga, sin interrupción, en el caso de fallo de suministro de la red principal y con una fiabilidad limitada.

En los años 70, los SAIs introdujeron el bypass estático, interruptor que permitía una transferencia de carga sin interrupciones a la red eléctrica de reserva en caso de un fallo del inversor o una sobrecarga, con una arquitectura que mejoraba sustancialmente la fiabilidad general.

Y, ya más recientemente, el auge cloud ha generado una importante evolución tecnológica de los SAIs, que han tenido que dar respuesta con la tecnología modular a los altos niveles de seguridad que requiere la protección de los servidores de los Data Centers. Se trata de SAIs modulares que contienen un número elevado de módulos conectados en paralelo redundante, que mejoran notablemente la disponibilidad de energía e incrementa de forma substancial la seguridad de los sistemas de alimentación clásicos, al aunar eficiencia, flexibilidad, escalabilidad, redundancia y fiabilidad.

Paralelamente a la evolución tecnológica que han experimentado los SAIs como consecuencia de la irrupción del cloud, otro factor que también ha contribuido a dicha evolución en los últimos años ha sido su digitalización y conectividad, sobre todo como consecuencia del desarrollo del Internet de las cosas (IoT) y de las nuevas necesidades de la Industria 4.0.

En este ámbito, los SAIs están dejando de ser un elemento independiente y empiezan a convertir en nodos de red inteligente que ayudan en la gestión y optimización del sistema de energía, controlando su estado y su carga a través de la monitorización de los equipos.

Las nuevas funcionalidades tecnológicas

Los SAIs de última generación incorporan -de forma conjunta o aislada- las siguientes funcionalidades tecnológicas:

Modo High-Efficiency

Dispositivos electrónicos y algoritmo de control dedicados, que permiten aislar dinámicamente las baterías del bus de contínua del equipo, de manera que el inversor pueda ser alimentado a una tensión DC más baja.

 

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Esquema High-Efficiency_XP

Modo Eco/Mode

Modo de funcionamiento seleccionable donde las cargas son alimentadas directamente por el bypass estático mientras éste se encuentre dentro de los márgenes de tensión y frecuencia aceptables.

Modo Smart-efficiency

En este modo, el equipo reparte las cargas entre el menor número de módulos posible para buscar el máximo punto de eficiencia en funcionamiento.

IoT

Sistema de monitorización de los equipos y opciones de gestión remota, aviso de incidencias, seguimiento del estado de salud del equipo y acciones preventivas de mantenimiento. Existen distintos interfaces de comunicación e integración en plataformas o entornos virtualizados que posibilitan esta función.

Interfaces de serie

Los canales de comunicación incorporados en los SAIs de última generación son múltiples y variados: interface USB, interface RS-232, interface RS-485, slot con tarjeta Nimbus/SNMP-Ethernet, slot libre, entradas digitales, salidas por relés y señal EPO (paro de emergencia).

Dispositivos de Carburo de Silicio (SiC)

Es lo último en cuanto a prestaciones y eficiencia. Permiten trabajar en un rango de temperatura mucho mayor y a velocidades de conmutación mucho mayores, sin que se degraden sus prestaciones.

Alimentación redundante

Fuentes de alimentación redundante para el control y el interruptor estático de bypass, que aseguran la continuidad de la energía aun en caso de fallo del propio equipo, aportando máxima disponibilidad.

Diseño modular

Bloques de potencia, mediante diseño repetitivo, divididos por fases y paralelados internamente para aumento de potencia. El diseño optimiza la fabricación y la fiabilidad, y reduce el tiempo de intervención en caso de incidencia (MTTR – tiempo medio de reparación).

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El diseño modular optimiza la fabricación y la fiabilidad.

Seguridad con doble bypass

Doble circuito de bypass, de serie, para todos los modelos. Por un lado, un bypass estático para hacer frente a sobrecargas imprevistas o situaciones anómalas de funcionamiento del equipo. Y, por otro lado, un bypass de mantenimiento para permitir intervenciones en el equipo sin provocar la desconexión de las cargas. Continuidad de alimentación de las cargas ante cualquier situación.

Pantallas LCD

Pantallas táctiles con diagrama de bloques del equipo y toda la información sobre medidas, parámetros y avisos. Facilita el manejo y comprensión de la información en un entorno intuitivo para su control y gestión.

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Pantallas táctiles con diagrama de bloques del equipo.

Batt-watch

Monitorización y vigilancia del estado de las baterías, regulando la carga en función de la temperatura, los consumidores conectados o el tipo de batería. Alarga la vida de las baterías, reduce los costes de mantenimiento y recarga las baterías en tiempos mínimos.

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Cold-start battery

Arranque del sistema a través de las baterías, cuando la red no está disponible. Permite, ante situaciones de máxima criticidad, disponer de alimentación eléctrica a las cargas.

Tecnología Transformerless

Diseño de arquitectura de los equipos sin transformador con alta densidad de potencia. Reduce las dimensiones y peso que se transforman en menor huella de ocupación de espacio, así como menores pérdidas caloríficas que implican reducción en las necesidades de refrigeración.

Modo 'Dynamic Charging'

Potencia sobrante de rectificador, priorizando siempre la alimentación a las cargas, puede ser destinada a recarga de mayor corriente de baterías. Permite recargar más rápidamente las baterías en los casos de autonomías largas, avanzando así la disponibilidad de autonomía.

Protección backfeed

Proporciona una protección adicional a la entrada en caso de que los tiristores de bypass de derivación sufran un cortocircuito. El uso del contactor interno de backfeed en línea de by-pass proporciona seguridad en las situaciones de fallo que se producen en la línea de by-pass estática y evita que la energía suba en la entrada.

Conexión hot-swap y hot-plug

Módulos conectables en caliente, sin necesidad de interrumpir el servicio para las operaciones de ampliación/mantenimiento/cambio de los módulos de potencia, el módulo de bypass o el display táctil. Permite la adaptación a las necesidades futuras sin interrumpir la protección a las cargas críticas, consiguiendo, a la vez, un tiempo medio de reparación (MTTR) inferior a 10 minutos.

Tecnología de doble conversión VFI

Doble conversión entre la entrada y la salida, alterna/continua + continua/alterna, proporcionando a la salida una tensión limpia, estable y fiable. Protege la carga de todas las perturbaciones de la red eléctrica y la alimenta con tensión de la máxima calidad.

Diseño muy compacto

Permite reducir la superficie ocupada en el suelo, proporcionando mayor densidad de potencia y repercutiendo en menor coste de la propiedad (bajo TCO).

Ventiladores redundantes

Sistema de ventiladores redundantes con circuitos independientes de flujo de aire en los sistemas rectificador y ondulador de cada módulo de potencia. Seguridad redundada en uno de los elementos más necesarios en el mantenimiento de las condiciones óptimas de funcionamiento de los módulos

EPO - Emergency Power Off

Interruptor de paro de emergencia para aislar la salida totalmente ante situaciones de urgencia. Ofrece un aislamiento eléctrico de las salidas para evitar la posible propagación de incidencias durante la emergencia.

Alta eficiencia en doble conversión

Módulos de potencia de tecnología PWM de 3 niveles con packs de IGBT integrados. Reduce los costes de refrigeración y aumenta la eficiencia energética, disminuyendo los gastos totales de operación (OpEx).

Compatibilidad con grupos electrógenos

El SAI permite reducir la punta de corriente de arranque mediante diferentes ajustes: arranque secuencial de las dos etapas internas (tiristores y PFC), así como también el arranque secuencial en sistemas paralelos (tiempo de arranque configurable), tiempo de arranque suave programable (walk-in time), desactivación de la carga de baterías y retraso de la activación de carga rápida de baterías. El hecho de reducir la punta de corriente arranque del SAI, permite reducir el dimensionamiento de los grupos generadores que alimenten dichos equipos en caso de emergencia. Esto se traduce en un menor coste de TCO.

Sonda de temperatura de baterías

La sonda de temperatura del SAI permite compensar la tensión de flotación de las baterías en función de la temperatura donde se encuentran instaladas las baterías, ya sea en una sala independiente o bien en armarios totalmente separados del SAI.

Load Sync

Este accesorio permite sincronizar la salida del SAI, cuando trabaja en ondulador, con una fuente de alimentación externa

LBS (Load Bus Synchronisation)

Módulo opcional para mantener las salidas de dos SAIs completamente independientes sincronizadas, incluso aunque provengan de dos fuentes de alimentación diferentes. Facilita el uso con dispositivos STS (Static Transfer Switch).

Empresas o entidades relacionadas

Salicrú, S.A.