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Qué es un SAI y cual es su función en un data center, guía práctica



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Conoce todas las claves de los Sistemas de Alimentación Ininterrumpida o SAI, por qué son indispensables en un data center y cómo darles un adecuado mantenimiento

Publicado el 9 ene 2023



Los SAI en el data center, guía práctica
Los SAI en el data center, guía práctica

¿Qué es un SAI?

Son las siglas de un Sistema de Alimentación Ininterrumpida o bien, en inglés se le conoce como UPS (uninterruptible power supply). Un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) es una unidad eléctrica que suministra energía a ordenadores, servidores, equipos de telecomunicaciones, y centros de datos. No sólo ofrece una reserva de energía de emergencia, sino que también protege los dispositivos o servidores en uso.

¿Para qué utilizar un SAI y cómo funciona?

La razón por la que el sistema SAI resulta esencial es que la red eléctrica puede ser poco fiable. La fuente de alimentación regulada puede fallar periódicamente, lo que provoca cortes en las comunicaciones y pérdida de datos en el data center. Además, problemas como los picos y caídas de tensión, el ruido y la distorsión armónica también afectan a la calidad de la red eléctrica. Para proteger la seguridad de los dispositivos y servidores y garantizar la eficiencia del negocio, el SAI se convierte en la mejor garantía.

Un SAI puede proporcionar una protección casi instantánea frente a las interrupciones de la alimentación de entrada utilizando la energía almacenada en las baterías. Los cuatro componentes funcionales principales de un sistema SAI son las baterías, el inversor, el rectificador y el interruptor estático de derivación. La batería es el corazón de la alimentación de un SAI, pero también puede ser la principal fuente de fallos. El rectificador desempeña dos funciones importantes: convertir la alimentación de entrada de CA (corriente alterna) a CC (corriente continua) y recargar las baterías mientras la CC pasa al inversor. A continuación, el inversor convierte la corriente continua del rectificador (o de las baterías) en corriente alterna para la carga. El interruptor de derivación estática permite que la corriente alterna de la red pública fluya directamente a través del SAI hasta la carga, sin pasar por los componentes del SAI, proporcionando una línea de defensa vital en caso de fallo del SAI.

Para proteger la seguridad de los dispositivos y servidores y garantizar la eficiencia del negocio, el SAI se convierte en la mejor garantía

¿Cuál es la diferencia entre un regulador de tensión y un SAI?

Un SAI es una fuente de alimentación de emergencia. Puede conectarse a la red eléctrica, actúa como regulador de la red y también carga la batería interna. Cuando se interrumpe la alimentación de la red pública, el SAI seguirá suministrando alimentación a la carga mediante el método de conversión del inversor para garantizar que el servidor de la sala de equipos no se quede sin alimentación.

La fuente de alimentación regulada no puede proporcionar alimentación de reserva al servidor cuando se interrumpe la red eléctrica. Está diseñada para regular la inestabilidad de la tensión. Se utiliza principalmente para proteger los equipos de back-end y tiene funciones perfectas para la protección de equipos. En caso de tensión inestable, alta y baja tensión, se puede utilizar una fuente de alimentación regulada, pero el servidor no recibirá alimentación.

Un ingeniero reemplaza una batería en un SAI
Un ingeniero reemplaza una batería en un SAI

Tipos de SAI para un data center

La demanda de procesamiento, tráfico y almacenamiento de datos ha crecido espectacularmente desde la pandemia y, en consecuencia, el mercado de los CPD ha experimentado un auge en la inversión, pero también en la demanda de energía. La demanda de los SAI, pues, ha sido creciente como consecuencia, en gran parte, de esta mayor inversión que estamos recibiendo para la construcción de centros de datos.

Según su tipología (off-line, in-line u on-line) ofrecerá un nivel de protección eléctrica que va variando de acuerdo con lo que se quiera proteger, y en caso de los data centers son on-line. Y según su capacidad y potencia, el SAI montará de una a varias baterías, que comenzarán a descargarse para para mantener una alimentación ininterrumpida durante cortes de suministro eléctrico. Se estima que en torno al 50% del mercado de los SAI corresponde a potencias inferiores a 10kVA. Es decir, es más frecuente montar SAI para pequeñas aplicaciones (Edge, SOHO, etc.). No obstante, los equipos de más alta potencia están creciendo a un ritmo mayor debido a su demanda en los proyectos de grandes centros de datos.

  • SAI on-line

Su tecnología de doble conversión garantiza el máximo nivel de protección eléctrica. Entrega una alimentación completamente ininterrumpida y a través de forma de onda senoidal pura en todo momento, lo que lo convierte en un equipo apto para trabajar, no solo conectado a una red eléctrica, sino también a generadores o grupos electrógenos. Un inconveniente es que las baterías deben sustituirse con más frecuencia, y que su coste es superior al resto de equipos de gamas más básicas. Debido a su alta fiabilidad, la tecnología on-line ocupa el sector profesional en el mercado de SAI y está generalmente destinada a proteger servidores, equipos industriales o cualquier instalación informática, como un data center que por su importancia o coste necesite la seguridad de no verse afectados por problemas derivados de la red eléctrica.

¿Cuánto tiempo dura un data center encendido con un SAI?

El coste del tiempo de inactividad de un centro de datos típico se estima en 9.000 dólares por minuto, por lo que es esencial realizar un estudio exhaustivo cuando se invierte en un sistema de reserva fiable, ya que juega un papel importante en la reducción del número de interrupciones. Un SAI bien concebido y asociado a un sistema de baterías avanzadas, garantizará que, incluso cuando haya problemas de energía, las operaciones continúan sin interrupciones. Normalmente, los sistemas SAI utilizan energía de la batería que van de uno a 15 minutos para mantener la energía, hasta que se conecta a un suministro energético alternativo, generador de diesel, o hasta que cierre de forma segura la operación en otro centro de datos.

Los SAI, imprescindibles para un data center
Los SAI, imprescindibles para un data center

Mantenimiento y vida útil de un SAI

En los casos de los centros de datos, los SAI deben ir acompañados de sus respectivas baterías (dependiendo de cada caso necesitará más o menos), y es ahí donde recae la importancia del SAI, ya que, a más baterías conectadas, más tiempo de autonomía tendrá el dispositivo. Y la cuestión no es baladí, ya que las baterías suelen, por lo general, dar más problemas de lo que aparentemente pudiera parecer. Una celda que se encuentre en mal estado en un banco de baterías puede comprometer todo el sistema de respaldo de un centro de datos durante un corte eléctrico.

Es fundamental que las empresas realicen mantenimiento y revisiones de forma periódica. Lo primero que hay que saber es que las baterías que se utilizan en los SAI deben ser reemplazadas cada cierto tiempo y aunque los fabricantes cifran dicho recambio en los tres años, se debe de entender que dicha fecha puede variar desentendiendo de varios factores, como puede ser, por ejemplo, la temperatura. Por regla general, un SAI no debe exceder los 25ºC. A partir de ahí una mayor temperatura se traducirá a una pérdida de la longevidad de la vida útil de la batería, así que se debe mantener el SAI en un lugar fresco y seco. Es importante también no sobrecargar el SAI, lo razonable es que la carga nunca exceda el 80% de su capacidad.

Otras causas que pueden afectar a la vida útil de un SAI tienen que ver con un voltaje incorrecto de la carga flotante; enlaces o conexiones flojos entre elementos; pérdida de electrolitos debida a desecación o daños en la carcasa, envejecimiento del producto o una simple falta de mantenimiento o cuidado incorrecto de los SAI. Y desde luego, un mantenimiento preventivo regular reduce de manera significativa los índices de averías, ya que permite identificar de antemano las amenazas potenciales.

Los sistemas SAI utilizan energía de la batería que van de uno a 15 minutos para mantener la energía, hasta que se conecta a un suministro energético alternativo, generador de diesel, o hasta que cierre de forma segura la operación en otro centro de datos

Gestión del software de un SAI

Los softwares de comunicaciones para los sistemas de alimentación ininterrumpida están especialmente diseñados para la monitorización de los equipos y su gestión. Estos proporcionan una interfaz fácil de usar para monitorizar y controlar un SAI, visualizando en todo momento la información más importante, como tensiones de entrada, tensiones de salida, consumos o capacidad de las baterías. Algunas de las funcionalidades son el uso de gráficos de análisis fáciles de usar, como estadística de eventos, histórico, exportación de cuadros, y también el uso de gráficos dinámicos en tiempo real de los datos del SAI (voltaje, frecuencia, nivel de carga, nivel de batería). Igualmente, notificaciones de alarmas, programación del encendido/apagado, testeo de baterías, control de los terminales programables son otras de las funcionalidades que cumple un software de SAI.

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