Luglio 1, 2022

EATON

EATON racconta l’evoluzione della tecnologia UPS

Gli UPS sono una parte cruciale della tecnologia in tutte le apparecchiature critiche o sensibili; EATON ci racconta la loro evoluzione nel tempo.

I gruppi di continuità sono cruciali laddove si necessiti di alimentazione continua e pulita, dalle strutture sanitarie ai data center, fino ai sistemi di trasformazione industriale e ai sistemi di emergenza. Ad oggi, grazie ai recenti progressi, gli UPS svolgono un ruolo decisivo anche in ambito transizione energetica.

Un UPS è un dispositivo elettronico di potenza basato su una batteria che svolge due funzioni fondamentali: eseguire il back up e mantenere costante l’alimentazione. Funziona quindi come una sorta di assicurazione per i carichi elettrici, diventando così un componente vitale per garantire la continuità di esercizio.
In caso di blackout, un UPS supporta le apparecchiature critiche continuando a fornire energia attraverso le batterie, generalmente per un periodo di tempo compreso tra i cinque e i trenta minuti. In tal modo, si colma il vuoto in attesa dell’avvio del generatore e si consente di effettuare spegnimenti graduali per evitare danni o perdita di dati durante i blackout più lunghi.
Tuttavia, anche quando resta disponibile, la scarsa qualità dell’alimentazione può minacciare le apparecchiature a causa di picchi di tensione, cali e tensioni transitorie, specialmente con i dispositivi di oggi, sempre più piccoli e sensibili. Un UPS salvaguarda il funzionamento di questi device attenuando la tensione fornita dalla rete.

Recenti sviluppi della tecnologia UPS

Se i primi dispositivi di questo tipo erano analogici e disponevano di una capacità di soli pochi kW, gli UPS moderni con processori di segnale digitali sono in grado di gestire grandi volumi di dati, rendendo possibili funzioni e comandi molto più avanzati, in combinazione con numerosi MW di potenza.
Allo stesso tempo, è migliorata l’efficienza degli UPS: i blackout sono passati dal 20% di 30 anni fa al 3% di oggi, mentre le dimensioni meno ingombranti e la mancanza di trasformatori richiedono meno materie prime. Inoltre, i modelli più recenti beneficiano di un avvio più veloce, di un’elettronica di potenza migliorata e di sistemi di raffreddamento più efficienti. Questi elementi sono fondamentali a fronte dell’aumento dei costi dell’energia e del raffreddamento, oltre che della spinta verso la decarbonizzazione.

L’insieme di tali progressi ha reso possibili setup modulari che offrono scalabilità e manutenzione: per aumentare la capacità è sufficiente aggiungere un modulo, mentre i moduli individuali possono essere riparati. Il resto dell’impianto invece resta online. Come risultato, gli UPS più recenti offrono una migliore affidabilità, disponibilità e resilienza ad un costo inferiore.
Se gli UPS tradizionali si affidavano a batterie a piombo acido (VRLA), queste sono ora complementate da batterie a ioni di litio, che sono più piccole, più leggere e si adattano meglio a coprire periodi di tempo maggiori senza disponibilità di energia. Inoltre, lo sviluppo dei supercondensatori, che non sono batterie in sé ma sono in grado di conservare e scaricare velocemente grandi quantità di elettricità, rende possibili nuove funzionalità.

ups

Reti più smart grazie agli UPS

In altre parole, il ruolo della tecnologia UPS si sta spostando dalla protezione dei carichi critici alla protezione della rete su ampia scala. La più recente generazione di UPS, quali i sistemi EnergyAware di Eaton, è grid-interactive, ovvero è in grado di gestire flussi di energia bidirezionali. Infatti, questi UPS smart non si limitano a prelevare l’energia, ma sono anche in grado di restituire alla rete l’energia in eccesso senza alcun compromesso per il loro funzionamento.

Questo presenta un duplice vantaggio: da un lato, facilita il peak shaving al fine di ridurre il carico sulla rete e, dall’altro, supporta l’espansione delle rinnovabili, soggette a fluttuazioni più forti rispetto alle risorse di energia fossile convenzionali. Rendendo possibile la stabilizzazione della rete, una gestione dell’energia più locale e un controllo avanzato dei flussi di energia, i moderni UPS possono offrire un importante contributo alla transizione energetica.
Ulteriori sviluppi saranno meno incentrati sul miglioramento dell’efficienza dell’UPS in sé, concentrandosi su come questo sia in grado di conservare e sfruttare diverse risorse di energia per una maggiore sostenibilità. Ad esempio, se l’elettricità conservata nell’UPS di un data center proviene al 100% da fonti rinnovabili, i blackout del 3% non creano alcuna emissione aggiuntiva, con un impatto minore sulla sostenibilità.

Sfide del futuro

Il focus sulle emissioni legate al ciclo di vita si sposterà sempre più da quelle causate dal funzionamento dell’UPS alla sostenibilità dei processi di produzione. L’approccio analizza l’impronta di carbonio di un prodotto dall’inizio della produzione al momento della vendita. Per i clienti sta diventando sempre più importante conoscere quali e quante risorse vengono impiegate per realizzare un UPS, compreso il tipo e la quantità di energia consumata durante la produzione.

Con UPS sempre più performanti in termini di guadagni di efficienza, l’attenzione si sposta su altri aspetti, tra cui le fonti di energia dei generatori di backup che, ancora oggi, sono spesso a combustibili diesel o gas, e hanno dunque un forte impatto sull’ambiente.
Analizzando ciò che i servizi UPS sono in grado di realizzare per la rete, è importante non perdere di vista il loro scopo primario: fornire energia pulita e senza interruzioni ad apparecchiature critiche. Gli UPS del futuro saranno in grado di fare molto più di questo, diventando elementi fondamentali nella transizione verso zero emissioni.
Dal 1962, i gruppi di continuità vengono prodotti nello stabilimento di Eaton in Finlandia e, da allora, solo da Eaton sono state brevettate oltre 200 innovazioni legate alla tecnologia per l’alimentazione di emergenza e per la conversione della potenza.

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