6 יתרונות של שימוש במצברי ליתיום (Lithium-ion) במערכות אל פסק (UPS)

Yigal Schneider - ינואר 30, 2022

באופן מסורתי, ביישומי מערכות אל פסק (UPS) נעשה שימוש במצברי עופרת (VRLA) כדי לספק גיבוי במקרים של הפסקת חשמל. הטכנולוגיה של מצברי העופרת מוכרת היטב. העלות שלהם נמוכה יחסית (לפחות בהתחלה) והם מאפשרים גמישות בכל הנוגע לקביעת זמן גיבוי (discharge run time).

עם זאת, למצברי עופרת (VRLA) יש כמה חסרונות משמעותיים:

  • הם כבדים וגדולים יותר ממצברי ליתיום (Lithium-Ion), וכתוצאה מכך צורכים שטח רב  (נדל"ן מהווה מצרך יקר במתקנים קריטיים).
  • מצברי עופרת מאבדים את קיבולם מהר מאוד. במתקנים קריטיים נדרש להחליף את המצברים בתכיפות גבוהה יותר ממצברי ליתיום, ולכן העלות הכוללת של הבעלות (TCO) היא גבוהה יחסית בשל עלויות ההחלפה.
  • מצברי עופרת דורשים תחזוקה קבועה או לפחות מערכת טובה לניטור המצברים. גם זה עולה כסף…

 

ומה לגבי מצברי ליתיום (Lithium-Ion)? בואו נבחן את היתרונות המעשיים הטמונים בשימוש במצברי ליתיום במערכות אל פסק (UPS)

1.מצברי ליתיום קטנים וקלים יותר ממצברי עופרת

מצברי ליתיום (Lithium-Ion) קלים יותר ב-40% עד 60% בהשוואה למצברי עופרת (VRLA) ויש להם טביעת רגל קטנה ב- 40% ויותר. נתון זה בא לידי ביטוי ברמת צפיפות הספק גבוהה ליחידת שטח, ובכך, באמצעות השימוש במצברי ליתיום ניתן לשחרר שטח יקר למערכות ה- IT בחוות השרתים.

2.למצברי ליתיום תוחלת חיים ארוכה יותר ממצברי עופרת

מצברי ליתיום (Lithium-Ion) הם בעלי תוחלת חיים ארוכה משמעותית – בערך פי שניים או שלושה, מזה של מצברי עופרת (VRLA)

אורך חיי מצברי עופרת הוא בדרך כלל 5-6 שנים, לעומת  10 שנים (ואף יותר) של מצברי ליתיום.  

בניגוד למצברי עופרת, למצברי ליתיום יש אורך חיים מחזורי גבוה, מה שהופך אותם מתאימים  במיוחד ליישומים שבהם צפויים מחזורי פריקה/טעינה תכופים.

3.שימוש במצברי ליתיום ביישומי מערכות אל פסק (UPS) הופך את חוות השרתים לעמידות יותר ומביא להפחתת עלות הבעלות הכוללת (TCO)

מצברי ליתיום (Lithium-Ion) יכולים לספק עד 50% חיסכון על פני תוחלת החיים שלהן.  נתון זה נובע מתוחלת חיים ארוכה יותר, עמידות בטמפרטורות גבוהות, הוצאות תחזוקה מופחתות  והוצאות התקנה נמוכות.

למרות שהעלות של מצברי עופרת (VRLA) נמוכה בהתחלה, אם נסתכל על התמונה הגדולה וניקח בחשבון את עלות הבעלות הכוללת, הרי שלמצברי ליתיום עלות נמוכה יותר.

4.מצברי ליתיום נטענים מחדש מהר יותר

בעוד שטעינת מצברי עופרת (VRLA) יכולה להימשך יותר מ- 6 שעות להיטען מ-0%  ל-90% , למצברי ליתיום (Lithium-Ion) לוקח רק כשעתיים להיטען מחדש, דבר שמקטין את הסיכון של מעבר להזנה ממצברים בשל הפסקת חשמל לפני שמצברי מערכת האל פסק הספיקו להיטען במלואם.

הטכנולוגיה החדשנית של מצברי הליתיום התפתחה מאד מתחילת דרכה, וכיום מתאימה לתעשיות רבות. היתרונות הרבים של מצברי ליתיום הם הסיבה לכך שמצברי ליתיום דוחקים את מצברי העופרת מיישומי מערכות אל פסק למתקנים קריטיים,

5.מצברי ליתיום עמידים בטמפרטורות גבוהות יותר

מצברי ליתיום (Lithium-Ion) יכולים לפעול כרגיל בטמפרטורות של עד 40ºC מבלי לפגוע בביצועים שלהם,  לעומת מצברי עופרת (VRLA) הרגישים מאוד לטמפרטורה, וכל עליית טמפרטורה של 10ºC מעל 25ºC גורמת להקטנת כמחצית מאורך החיים שלהם.

טווח טמפרטורות העבודה הרחב של מצברי ליתיום מאפשר חיסכון משמעותי בהוצאות מיזוג אוויר משום שאין צורך לקרר אותם כמו את מצברי העופרת.

6.מצברי ליתיום הם בעלי מערכת ניטור מתקדמת (BMS)

מערכת הניטור המתקדמת של מצברי ליתיום (Lithium-Ion) מספקת לנו מידע כולל ומדויק על מצב הסוללה ומגן על תאי הסוללה מפני זרם, טמפרטורה וטעינת יתר או חסר. מערכת הניטור מתאימה באופן רציף את טעינת הסוללה כדי להפיק את המרב מהביצועים ומחיי הסוללה. מערכת זו אינטרגלית למצברי הליתיום בעוד שבמצברי עופרת מדובר בתוספת מערכת חיצוני ויקרה.   

 

בוובינר שקיימנו הסברנו את הסיבות לכך שמצברי ליתיום דוחקים את מצברי העופרת מיישומי מערכות אל פסק למתקנים קריטיים, תוך שאנו מתייחסים לשיקולי רציפות תפקודית, עלות כוללת ובטיחות. בנוסף סקרנו את התפתחויות התקינה בארה"ב כולל NFPA855 2020  , UL9540  ובדיקה על פי UL9540A. לצפייה בוובינר לחצו כאן

למידע נוסף, צרו איתנו קשר במייל info@schneider.co.il או טלפונית 09-8924444 ונשמח לסייע לכם במציאת הפתרון המתאים עבורכם.

אלכסנדר שניידר היא הנציגה הבלעדית של חברת Liebert (Vertiv) בישראל.