DRUPS – Diesel-Rotations-USV
Abkürzung: DRUPS
Eine Diesel-Rotations-USV — englisch Diesel Rotary UPS, auch dynamische USV — vereint auf einer Welle drei Teile: eine elektrische Maschine, die als Motor oder Generator arbeitet, einen Energiespeicher aus rotierender Masse und einen Dieselmotor.
Die klassische Anordnung im Rechenzentrum trennt diese Aufgaben: Die USV überbrückt mit Batterien, die Netzersatzanlage übernimmt danach. Die DRUPS erledigt beides mit einem Gerät. Im Deutschen wird das auch als Diesel-dynamische USV bezeichnet.
Funktionsweise
Im Normalbetrieb läuft die elektrische Maschine als Motor am Netz und hält das Schwungrad auf Drehzahl. Die Last wird über die Maschine versorgt, die dabei Spannungsschwankungen aus dem Netz glättet.
Bei Netzausfall gibt das Schwungrad seine Bewegungsenergie ab. Die Maschine läuft als Generator weiter, die Last bemerkt keine Unterbrechung.
Der Dieselmotor startet gleichzeitig oder mit einer Verzögerung von 2 bis 11 Sekunden — so springt er nicht bei jedem kurzen Einbruch an. Er wird über eine Kupplung auf die Welle geschaltet und übernimmt den Antrieb. Das Schwungrad stützt weiter die Frequenz.
Die Überbrückung durch das Schwungrad reicht für 15 bis 40 Sekunden. Das genügt, weil der Diesel ohnehin in Sekunden laufen muss.
Vorteile und Nachteile
| für die DRUPS | gegen die DRUPS |
|---|---|
| keine Batterien, kein Batterietausch, kein Sondermüll | bewegte Teile, häufigere Wartung |
| weniger Komponenten, kleinere Stellfläche | Lärm, Aufstellung meist in eigenem Gebäude |
| hoher Gesamtwirkungsgrad | Überbrückung nur Sekunden, kein Puffer für einen fehlgeschlagenen Dieselstart |
| lange Lebensdauer, keine Leistungselektronik im Hauptpfad |
Der letzte Punkt auf der rechten Seite ist der entscheidende. Eine Batterie-USV gibt dem Betrieb Minuten, um auf einen Generator zu reagieren, der nicht anspringt. Die DRUPS gibt Sekunden. Deshalb wird sie in der Regel redundant ausgelegt, sodass der Ausfall eines Diesels von einer zweiten Maschine aufgefangen wird.
Abgrenzung
Statische USV. Leistungselektronik und Batterien, Überbrückung über Minuten, getrennt von der Netzersatzanlage.
Schwungrad-USV ohne Diesel. Nutzt nur den rotierenden Speicher als Ersatz für die Batterie einer statischen USV, braucht aber weiterhin eine separate Netzersatzanlage.
Netzersatzanlage. Der reine Generator. Die DRUPS enthält sie, ist aber mehr.