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O que são baterias de UPS e por que elas são tão críticas?

Uma fonte de alimentação de energia ininterrupta (UPS) é crucial para a operação confiável de seu data center e de seus equipamentos de TI. Um UPS proporciona energia limpa de backup para os equipamentos conectados, protegendo esses dispositivos e garantindo que eles permaneçam operacionais se e quando ocorrerem falhas, surtos ou outras flutuações na energia elétrica.

Essencialmente, um UPS é como uma apólice de seguros contra o custo extremamente alto de um downtime (indisponibilidade) não planejado. Dado que os data centers são hoje mais críticos do que nunca no que se refere à geração de receitas e viabilização do comércio eletrônico, hoje, o downtime não é uma opção para a maioria das empresas.

Sistemas UPS protegem seus negócios contra desligamentos repentinos inesperados. Mas os sistemas são apenas tão confiáveis quanto as baterias do UPS que lhes dão suporte. As baterias podem ser o componente mais simples de um sistema UPS, mas elas são provavelmente o mais importante. De fato, em um estudo do Ponemon Institute de 2021, intitulado Data Center Downtime at the Core and the Edge: A Survey of Frequency, Duration and Attitudes, a falha de baterias do UPS foi uma das principais causas raiz dos downtimes. Mesmo uma única célula ruim em um banco de baterias pode comprometer todo o sistema de backup de uma instalação durante uma falta de energia elétrica, deixando a organização sem a proteção essencial de que necessita.

Como as baterias de UPS são tão imperativas para a continuidade dos negócios, e ao mesmo tempo são tão vulneráveis a problemas e falhas, é crítico escolher suas baterias para o UPS com sabedoria, entender suas limitações e implementar um programa adequado de manutenção de baterias. Fazendo isso, você terá maior confiança no sistema que é responsável por manter o seu negócio funcionando, não importa o que aconteça.

 

Quais são os principais tipos de baterias de UPS?

Há três principais tipos de baterias de UPS e cada um tem diferentes níveis de preço, de expectativas de vida útil e de requisitos de manutenção. Ponderar esses três fatores ajuda aos gestores de data center determinar qual o melhor tipo de bateria de UPS para as necessidades específicas do seu negócio.

 

  1. 1. Baterias de UPS de chumbo-ácido. Baterias de chumbo-ácido são uma escolha comprovada, confiável e com boa relação custo-benefício para sistemas UPS. Elas oferecem uma grande quantidade de armazenamento com um preço razoável. Entretanto, elas são mais pesadas, normalmente precisam de mais manutenção e têm uma vida útil menor do que as novas tecnologias de baterias de UPS.

Baterias para UPS de chumbo-ácido vêm em dois tipos:

  • Baterias de UPS de chumbo-ácido reguladas por válvula (VRLA). As baterias VRLA para UPS são também conhecidas como baterias seladas. Elas são normalmente seladas com plástico de polipropileno para evitar qualquer vazamento do ácido da bateria. Elas também contêm uma válvula que libera a pressão do gás dentro da bateria quando esta fica muito alta. As baterias VRLA para UPS normalmente têm uma vida útil de aproximadamente cinco anos. Elas podem ser trocadas a quente (hot-swap) pelo usuário, o que ajuda a simplificar a manutenção.
  • Baterias de UPS de chumbo-ácido ventiladas (VLA). Muitas vezes chamadas de baterias inundadas, as baterias VLA para UPS são extremamente confiáveis e normalmente oferecem uma vida útil muito maior do que as VRLA. Entretanto, elas trazem algumas preocupações com segurança e precisam ser abrigadas em uma sala separada para baterias, longe dos outros equipamentos de TI, o que pode torná-las de difícil uso em alguns ambientes.
  1. Baterias de UPS de íon-lítio. As baterias NiCd são uma boa escolha para aplicações de UPS em locais onde a temperatura ambiente é muito alta. Elas têm uma vida de projeto de 20 anos e são extremamente tolerantes a descargas profundas. O ponto baixo é o nível de preço. Baterias de NiCd são caras. Elas também contêm material tóxico, o que traz algumas preocupações relativas à segurança e complica o processo de descarte e reciclagem.
  2. Lithium-ion UPS batteries. Baterias de íon-lítio para UPS representam uma das tecnologias mais novas em baterias de UPS, com diversas vantagens. O nível de preço inicial é alto, mas o custo total de propriedade é muitas vezes menor porque as baterias de íon-lítio têm pelo menos o dobro de vida útil do que as baterias VRLA, podem operar a temperaturas mais altas, demandam menos refrigeração e tem necessidades reduzidas de manutenção. As baterias de íon-lítio são também menores, mais leves e tem tempos de recarga mais rápidos, proporcionado maior autonomia. Essas baterias vêm com capacidade de monitoramento incorporada para manter um olho na saúde da bateria, tornando-as uma escolha extremamente confiável para evitar downtimes (indisponibilidades).

 

Quanto duram as baterias de UPS?

Como discutido acima, diferentes tipos de baterias de UPS têm diferentes tempos de vida. Entretanto, em relação a todos os tipos de baterias de UPS, é importante compreender a diferença entre a vida útil de projeto da bateria e a vida útil de serviço da bateria. Confundir esses dois conceitos podem levar a erros com alto custo.

A vida útil de projeto da bateria é determinada pelo fabricante e leva em consideração o design da célula e o envelhecimento da bateria sob condições controladas no laboratório do fabricante. Entretanto, essas condições de fábrica raramente ocorrem em aplicações do mundo real.

Por esse motivo, a vida útil de serviço da bateria é o número mais importante a ser considerado. A vida útil de serviço leva em consideração como a aplicação, a instalação, as condições de operação do mundo real e as práticas de manutenção impactam o envelhecimento da bateria. Fatores específicos que afetam a expectativa real de vida das baterias de seus UPS incluem:

  • Temperatura e umidade do ambiente onde está o UPS
  • Com que frequência o UPS é ligado e desligado
  • Tipo de bateria e ambiente de armazenamento
  • Amplitude e frequência da manutenção

Na verdade, quando dando suporte ao UPS, as baterias muitas vezes falham em menos da metade do tempo estipulado pela vida útil de projeto do fabricante. Em geral, a capacidade das baterias VRLA tende a começar a diminuir ao redor do terceiro ano. No quinto ano, ela está provavelmente no final de sua vida útil de serviço, ou próxima dele. As baterias de íon-lítio geralmente duram de duas a três vezes mais.

 

Que proteção a garantia de uma bateria de UPS oferece?

A maioria das baterias de UPS vem com uma garantia e os períodos podem variar entre 24 a 72 meses. As garantias das baterias são feitas para garantir e cobrir a qualidade da fabricação e o desempenho das baterias. Entretanto, é importante observar que a garantia não cobre a perda normal de desempenho devido ao envelhecimento ou ao uso de suas baterias.

Além disso, diversas garantias são apenas válidas se as baterias tiverem um startup realizado por um profissional e manutenção regular. Você precisará manter um registro das manutenções para substanciar quaisquer reclamações feitas em garantia que precise fazer. Em outras palavras, você não pode depender apenas da garantia para proteger as baterias do seu UPS e os seus negócios.

Fornecedores de serviços para baterias como a Vertiv podem lidar com o startup e com a manutenção constante exigida e pode, muitas vezes, lidar com todos os aspectos da reclamação em garantia, incluindo o envio das medições de resistência interna e outros dados importantes para o fabricante da bateria.

 

Qual é a melhor forma de fazer a manutenção de baterias de UPS?

Com as crescentes demandas sobre os gestores de data centers e sobre as equipes internas de TI, não é raro que as trocas ou manutenção das baterias de UPS sejam adiadas ou esquecidas. Mas a manutenção das baterias de UPS na verdade não é opcional. É exigida para fins de garantia e para atender aos requisitos regulatórios de organizações como o Instituto de Engenheiros Eletrônicos e Elétricos americano (IEEE).

Requisitos Mínimos de Manutenção de Baterias

Como líder no desenvolvimento de padrões da indústria para uma ampla diversidade de tecnologias, o IEEE tem os padrões mais conhecidos em relação às práticas para a manutenção de baterias de UPS. De fato, os fabricantes de baterias muitas vezes citam estes padrões e exigem seu cumprimento para manter a garantira de um produto válida.

Os padrões do IEEE fornecem práticas recomendadas para a manutenção, testes e trocas de baterias para aplicações estacionárias. Eles abordam a frequência e o tipo de medidas que precisam ser tomadas para validar as condições dos vários tipos de baterias para UPS:

 

Quatro Abordagens para Manter a Saúde das Baterias do UPS

Enquanto os padrões do IEEE são um ótimo lugar para começar, diversas organizações que querem garantir risco zero de downtimes inesperados vão além deles. Um programa robusto de manutenção ajuda a otimizar o desempenho das baterias e garante que você tenha a autonomia das baterias que precisa, quando necessitar. E é importante para facilitar a troca oportuna das baterias do UPS antes que elas falhem e potencialmente causem downtimes para o seu negócio.

Assim, empresas têm orçamentos e outras considerações que pesam nas suas decisões sobre manutenção. Com base nessas variáveis, tal como o nível geral de tolerância a riscos da organização, a maioria dos operadores de data centers cai em uma dessas quatro abordagens para a manutenção das baterias de UPS:

  • Reativa: Também conhecida como 'quebrou/consertou', é o método mais arriscado já que você só pode tomar uma medida corretiva após uma indisponibilidade ter ocorrido. Essa abordagem é apenas viável quando as consequências de um downtime não são vistas como críticas para os negócios ou quando o orçamento é muito limitado.
  • Com base no tempo: Uma abordagem com base no tempo envolve visitas regulares de manutenção preventiva para inspecionar visualmente e fazer manutenção do sistema UPS (incluindo as baterias) e é muitas vezes pertinente aos requisitos regulatórios. Embora uma abordagem com base no tempo tenha importantes benefícios sobre uma abordagem reativa, ela ainda é arriscada. Ela não considera fatores externos que podem fazer com que a vida útil de serviço do UPS e das baterias sejam menores do que as esperadas.
  • Proativa: Em geral, quanto mais robusta for a abordagem em relação à saúde das baterias, melhor. Um programa de manutenção abrangente que inclua avaliação dos componentes e um plano para a troca das baterias é uma das medidas com melhor relação custo-benefício que você pode tomar para garantir a confiabilidade do sistema de energia de emergência e evitar os caros downtimes.

 

Qual é o processo para a troca, reciclagem e descarte das baterias de UPS?

Idealmente, você quer trocar suas baterias do UPS antes que elas falhem e a abordagem que você escolher para a manutenção das baterias o ajudará a determinar o tempo certo. Enquanto as baterias de íon-lítio podem geralmente durar o mesmo tempo da vida útil de um sistema UPS, a maioria dos especialistas da indústria recomenda que baterias VRLA sejam trocadas de uma forma conservadora quando começar uma deterioração crítica e antes de cinco anos do começo de seu uso.

Como a troca de baterias é um investimento importante, é recomendado que você trabalhe com um especialista em baterias de UPS para garantir que o trabalho seja jeito de forma correta e segura. Seu parceiro de serviços deve poder dar assistência em tudo, desde suporte técnico e instalação até serviços de verificação e testes das baterias. Um parceiro pode também ajudar com o descarte e reciclagem adequados das baterias gastas, de acordo com todas as legislações ambientais aplicáveis.

Serviços para Baterias Disponíveis com a Vertiv

Como uma líder em serviços para baterias de UPS, incluindo manutenção, testes e trocas, a Vertiv atende 10.000 sistemas UPS, troca 9.000 bancos de baterias e atende a 2 milhões de baterias individuais a cada ano, em locais ao redor do mundo. Os serviços incluem:

Power Assurance Package: Combinando os melhores sistemas UPS no mercado com planos de proteção de cinco anos, essa oferta de serviços é ideal para proteger pequenos sites de TI.

Manutenção de Baterias com Monitoramento Integrado: Ao combinar serviços para baterias regulares no site com monitoramento e manutenção remotos, você pode melhorar consideravelmente a disponibilidade do sistema através da detecção precoce de potenciais problemas e resposta rápida aos defeitos e degradação da bateria.

Garantia + Contratos de Serviço: A Vertiv oferece uma variedade de planos de serviços desenhados para otimizar a sua proteção da garantia e assegurar a saúde contínua de todos os seus bancos de bateria.

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