Chloride NXC 10-20 кВА гарантирует стабильное электропитание, гибкие возможности и поставляется в виде полностью блочного решения. Система выполнена с применением высокоэффективной бестрансформаторной схемы двойного преобразования, позволяющей обеспечить экономию затрат при установке и эксплуатации.

При номинальном выходном коэффициенте мощности 0,9 Chloride NXC способен обеспечить на 11% больше активной мощности, чем обычные ИБП 10–20 кВА. Отличающие Chloride NXC эксплуатационные качества, интегрированная автономность и компактность делают его идеальным для обеспечения чистого, бесперебойного питания в широком спектре областей применения, от ИТ и производства до торговли и транспорта.

Chloride NXC имеет КПД более 94% в режиме двойного преобразования и до 98% в режиме ЕСО, обеспечивая эффективную защиту нагрузки, при этом уменьшая совокупную стоимость владения (TCO) и снижая вредное воздействие на окружающую среду.

Созданный для обеспечения исключительно высокой надежности, представитель последнего поколения ИБП Chloride NX 30-60 кВА отличается высокой производительностью при малой занимаемой площади благодаря применению в нем передовых технологий и инновационных электрических компонентов.

Chloride NX достигает высочайшего в отрасли уровня КПД в режиме двойного преобразования, работая при значениях до 96% с практически неизменяемым графиком КПД при нагрузке от 30 до 100% и обеспечивая значительную экономию энергии.

Применяемая в Chloride NX высокоэффективная бестрансформаторная схема двойного преобразования разработана с использованием инновационной технологии CoolMOS™, сочетающей преимущества полевых транзисторов с МОП-структурой и IGBT-транзисторов. Входящие в систему преобразователи с трехуровневым векторным управлением способствуют максимальной надежности системы и обеспечивают более долгий срок службы важнейших компонентов.

Ключевые особенности NXC

• Компактная, моноблочная система ИБП 10–20 кВА с КПД при двойном преобразовании до 94,3% (возрастает до 98% в режиме ECO)
• Время резервирования на внутренних батареях до 60 минут
• Уникальное встроенное зарядное устройство полностью восстанавливает заряд менее чем за 4 часа
• Возможность установки встроенного развязывающего трансформатора внутри корпуса вместе с батареями
• Одно- или трехфазная конфигурация по выходу
• Совместимость с LIFE®.net для круглосуточного дистанционного контроля и диагностики ИБП в режиме реального времени

NX

• Покрывает диапазон 30–40–60 кВА и обеспечивает высочайший КПД при двойном преобразовании вплоть до 96%
• Полная совместимость со всеми видами нагрузки при коэффициенте мощности до 1 без ухудшения номинальных характеристик
• Встраиваемый развязывающий трансформатор в моделях мощностью до 60 кВА
• Встроенная батарея в моделях мощностью до 60 кВА
• Совместимость с LIFE®.net для круглосуточного дистанционного мониторинга и диагностики ИБП в режиме реального времени

В этом году Delta Electronic впервые приняла участие в премии «Продукт/Решение года», представив в номинации «Эффект года» ИБП серии Delta Modulon NH plus. Устройства этой серии созданы для надежной защиты любых критически важных приложений, телекоммуникационного оборудования, дата – центров, промышленной и энергетической отраслей. Эксперты LAN высоко оценили хорошие рабочие показатели (КПД 94% даже при нагрузке 25%) и отличные возможности масштабирования устройств данной серии. Благодаря модульной структуре ИБП NH plus позволяют выстраивать системы мощностью до 480 кВА, объединяя в параллель до 4 устройств по схеме резервирования N+1, заявляя новые стандарты в области бесперебойного питания ЦОДов. В оценке экспертов особое внимание было уделено самой низкой в отрасли совокупной стоимость владения решений этой серии, которая достигается за счет пониженного энергопотребления, оптимизации капитальных и эксплуатационных затрат и сокращения занимаемого пространства.

Компания Delta Electronics планирует продолжать принимать участие в отраслевых премиях, представляя на российском рынке современные энергоэффективные и экологически безопасные решения.

О концерне Delta Electronics

Delta Electronics – крупнейшей международный концерн, разрабатывающий широчайший спектр интеллектуальных решений в области силовой электроники. За 40 лет устойчивого роста компания достигла ведущих позиций в сегментах производства систем питания и возобновляемых источников энергии, оборудования для промышленной автоматизации, комплектующих для ИТ и телекоммуникационного оборудования. Спектр деятельности также охватывает разработку и производство проекционных систем, светодиодных решений, автомобильной электроники, сетевого оборудования.

В 2010 году оборот компании Delta Electronics составил более 6,6 млрд. евро при штате 70 000 человек в 87 странах мира. Delta Electronics инвестирует значительные средства в развитие инновационного потенциала – на данный момент в мире функционируют 55 научно-исследовательских лаборатории, обеспечивающих лидерство компании в области эффективного использования электроэнергии.

Российское дочернее предприятие концерна специализируется на продаже полного продуктового ряда Delta Electronics в области силовой электроники, в частности источников питания постоянного и переменного тока (с диапазоном мощностей от 600 ВА до 4 мВА, однофазной и трёхфазной конфигурации). Более чем за 10 лет присутствия в России Delta Electronics получила заслуженное признание и статус надежного и доверенного партнера ведущих организаций, для которых бесперебойное энергоснабжение 24 часа сутки/7 дней в неделю имеет решающее значение для бизнеса. География реализованных проектов Delta Electronics покрывает территорию всей России, в том числе самые отдаленные регионы.

Миссия компании Delta Electronics – предоставлять инновационные, энергоэффективные и экологически чистые решения для повышения качества жизни.

На уровне участка

Подключение целого участка к двум энерговводам производится для последующей защиты всех зданий, расположенных на данном участке, от возможных проблем на какой-либо из силовых линий. Два ввода соединяются в переключателе с одним выходом, от которого далее запитываются одна или несколько трансформаторных подстанций, каждая из которых питает своё здание. Так как обслуживание переключателя вводов на участке выполняет сервисная компания (местная электросеть – прим. переводчика), то хозяину ЦОД нет смысла беспокоиться о проблемах с питанием. Стоимость обслуживания в данном случае наименьшая.

Однако, не имея доступа к переключателю, хозяин теряет и контроль за ним, тем самым, становясь полностью зависимым от сторонней организации, выполняющей сервисные работы. Ситуация усугубляется тем, что часто в целях экономии подобные сервисные компании просто не производят обслуживание переключателя до тех пор, пока не произойдет авария и только тогда берутся за дело (для России это очень актуально – прим. переводчика). Таким образом, отказоустойчивость дата-центра зависит от третьих лиц, что увеличивает риск длительных простоев.

Кроме того, как видно из схемы, от переключателя к трансформаторным подстанциям идет всего одна кабельная линия. В случае проблем с ней ЦОД также остается без внешнего питания, и надежда остается только на дизельную электростанцию. Авария на кабельной линии также увеличивается в случае наличия запланированных строительных или реконструкционных работ на участке.

На уровне здания

Следующая конфигурация – развязка двух энерговводов на уровне здания – предполагает подключение конкретного здания от двух независимых линий. При этом переключатель устанавливается на входе в здание.

В этом случае опять-таки контроль и обслуживание переключателя берёт на себя сервисная компания, отвечающая за здание. Риск обрыва линии при этом ниже, чем в предыдущей архитектуре, так как к каждому зданию подведено две независимые кабельные линии.

Однако, переключение вводов производится в большом масштабе – на уровне целого здания. Это означает, что в каждый конкретный момент здание запитано от одного источника. Соответственно, в здании нет возможности распределения нагрузки между двумя вводами и, подобно конфигурации на уровне участка, имеется единая точка отказа. А потому отказ из-за ненадежного сервисного обслуживания вызывает ещё большее беспокойство.

На уровне ИБП

Наилучшей конфигурацией подведения двух энерговводов к дата-цетнру следует признать их развязку на уровне ИБП. Каждый ИБП в этом случае имеет опцию выбора питающей линии. При этом отсутствует единая точка отказа, а нагрузка здания может быть распределена по двум вводам.

Обычно в зданиях, использующих эту модель, предусматривается часть ИБП на одном и часть на другом вводах. В случае аварии на одном из вводов всё здание не отключается, а с аварийного на работоспособный ввод переносится лишь часть нагрузки.

Data Foundry в Техасе имеет один ЦОД с развязкой двух энерговводов на уровне ИБП. Шесть установленных ИБП распределяют нагрузку по вводам 50/50.

Операторы ЦОД имеют больший контроль над ситуацией. Соответствующий персонал здания также имеет доступ к переключателю. Однако, данная конфигурация является более дорогой с точки зрения капитальных затрат и используется в ЦОД «премиум-класса».

Заключение

Выбирая, где физически разместить развязку от двух энерговводов, должны учитываться факторы стоимости, рисков и управляемости ситуации. На этапе проектирования следует внимательно изучить эти факторы и окончательно определиться с тем, какая из трех описанных выше конфигураций будет реализована для обеспечения наилучшей работоспособности в каждом конкретном случае.

Об авторе

Эдвард Хенигин работает в компании Data Foundry, является одним из её акционеров. Имеет научную степень по физике от Университета Брэдли.

Данная статья выражает мнение автора и может не совпадать с мнением DatacenterDynamics.

Перевод: Хомутский Юрий

Sony заявила, что ее новый аккумулятор предназначен для использования в районах, подверженных периодическому отключению электропитания из-за стихийных бедствий или слабой энерго-инфраструктуры в развивающихся странах Азии.

Основными потребителями, по мнению компании, будет бизнес, правительство и университеты.

Батареи, как ожидается, поступят в продажу в сентябре 2011 года и до конца года планируется продать до 300 единиц.

Батареи использует Литий-ионн на основе оливина и имеют 10-летний срок службы.

Стоимость ESSP-2000 составит $25 700, вес 90 кг, при габаритах 49 х 61 х 75см.

По материалам: datacenterdynamics.com

Впервые на рынке, ИБП позволяет производить измерение потребляемой мощности до уровня групп розеток. Значение кВтч могут быть выведены на ЖК-экран 5PX или отображены с помощью ПО управления питанием Eaton. Это дает возможность ИТ-специалистам оптимизировать функционирование их серверных.
“Другие производители не предлагают функцию измерения энергопотребления отдельных устройств, которая позволяет администратору не только иметь четкое представление об эффективности ИБП, но также получать информацию об энергопотреблении каждого устройства, подключенного к нему. Это помогает добиться максимальной эффективности серверной и таким образом сокращает затраты на электроэнергию,” объясняет Кристоф Жамм, менеджер по продукции подразделения Power Quality компании Eaton.

Простой в управлении ИБП, который защищает больше устройств

5PX имеет большой ЖК-экран, который одновременно отображает в понятном виде информацию о состоянии ИБП и текущих измерениях на одном из семи языков (включая русский). Навигационные кнопки и интуитивно-понятное меню позволяют с легкостью сконфигурировать устройство.

“Новые возможности конфигурирования делают ненужным подключение ИБП к компьютеру для настройки, позволяя администратору интуитивно изменять параметры ИБП прямо на экране,” говорит Жамм.
“Широкие возможности удаленного управления позволяют контролировать работу ИБП по сети с помощью программного пакета Eaton Intelligent Power Software, доступного для бесплатной загрузки с веб-сайта Eaton.”
Наибольший для данного класса оборудования выходной коэффициент мощности 0.9 дает в нагрузку на 28 процентов больше активной мощности по сравнению с традиционными ИБП с выходным коэффициентом мощности 0.7. Чем выше коэффициент мощности, тем больше активной мощности доступно на выходе ИБП и тем больше устройств он способен запитать. Уменьшение количества ИБП, необходимых для питания нагрузки, позволяет освободить пространство и сократить потребление электроэнергии.

Время работы от батареи – основной показатель способности ИБП защитить нагрузку. По сравнению с Evolution S, этот показатель для 5PX был улучшен за счет применения технологии Eaton ABM®. ABM – метод зарядки аккумулятора, который позволяет батареям “отдыхать” между циклами заряда. Это значительно увеличивает срок службы батарей, тем самым сокращая затраты на их замену.

5PX может обеспечить КПД до 99 процентов. Все устройства имеют универсальный корпус, поэтому они могут быть установлены как в стойку, так и вертикально. ИБП 5PX уже доступны по всему региону EMEA (Европа, Ближний Восток и Африка).

Электротехническое подразделение Eaton (Electrical Sector) – мировой лидер в разработке и производстве решений для обеспечения качества, распределения и управления электропитанием, оборудования для промышленного контроля и промышленной автоматики. Широкий перечень продукции в совокупности с высококвалифицированной сервисной поддержкой дают Eaton возможность предлагать клиентам комплексные решения, созданные на основе концепции PowerChain Management® и нацеленные на удовлетворение растущих потребностей различных отраслей промышленности, рынков альтернативных источников энергии, жилья, информационных технологий, центров обработки данных, учреждений социальной сферы, общественных организаций, коммунальных и коммерческих предприятий, а также OEM-клиентов во всем мире. Решения Eaton помогают компаниям создавать современные, надежные, экономичные и экологичные системы энергоснабжения и эффективно подходить к вопросам их обслуживания на любом этапе жизненного цикла. Чтобы получить более подробную информацию, посетите сайт www.powerquality.eaton.ru

В исследовании проанализированы возникшие затраты вследствие аварий в 41 американском Дата-Центре, с размером фальшпола не менее 700 кв. метров, за два последних года. Анализировались затраты, связанные с воздействием на производительность, юридические и регулирующие последствия, а так же потеря доверия клиентов к Дата-Центру.

График затрат связанных с отключение электричества в Дата-Центрах:

Исследователи пришли к заключению, что затраты Дата-Центра, связанные с отключением электричества составляют приблизительно 5 600$ в минуту. Показатель был получен из общей продолжительности отключения электричества и размера Дата-Центра. Средняя длительность аварии составляла 90 минут.

Ларри Понемон (Larry Ponemon), председатель и основатель Ponemon Institute сказал, что сегодня компании все чаще полагаются на ИТ-инфраструктуру для поддержки критически важных бизнес-приложений, одна авария может иметь значительное влияние на рентабельность, а в некоторых случаях, жизнеспособность всего предприятия.

“В Дата-Центрах не отвечающих требованиям отказоустойчивости, будут время от времени происходить аварии, что приведет к значительным убыткам, а так же снижению деловой репутации компании и востребованности услуг данного ЦОД,” добавил он.

Основные причины аварий Дата-Центра заключались в неисправности аккумуляторов ИБП (65%), превышение мощность ИБП (53%), случайное аварийное отключения (51%) и отказа оборудования ИБП (49%).

Полное отключение электропитания Дата-Центра, со средним временем восстановления 134 минуты, стоило приблизительно 680 000$. Частичное отключение электропитания Дата-Центра, длительностью 59 минут, привело к затратам приблизительно 258 000$.

С полным текстом исследования можно познакомиться Emerson-Ponemon-downtime-cost

Источник: datacenterdynamics.com

Несмотря на достаточно высокий КПД ИБП (согласно заявленным производителями данным он составляет порядка 94%, причем уже существуют системы и с КПД в 96%), реальная их эффективность находится на уровне 85-92%.

Самая главная причина низкого КПД ИБП кроется в их недогруженности, которая, с свою очередь, объясняется несколькими факторами:

• Системы ИБП всегда резервируются. Минимально допустимая схема резервирования – N+1. В более критических ЦОД используются схемы 2N и 2(N+1). При этом нагрузка равномерно распределяется среди всех блоков ИБП и нагрузка на каждый из них в отдельности составляет, например, 66% (схема 2+1) или 50% (схема 2N) или 33% (схема 2(2+1)).
• ИБП рассчитываются на полную загрузку ЦОД. Однако, во-первых, она иногда оказывается завышенной, а во-вторых, на начальном этапе эксплуатации ЦОД (а он может тянуться и год и два) нагрузка, как правило, всегда ниже полной и может составлять вплоть до 0% от полной.
• Наконец, ИБП выбираются с запасом. Как правило, запас составляет порядка 20%.

Очевидно, что, с одной стороны, каждый из перечисленных пунктов является логичным и обязательным для исполнения. С другой стороны, эти факторы снижают эффективность системы бесперебойного питания в целом. Наложение всех трех факторов дает существенную недогрузку ИБП, а его КПД тем ниже, чем ниже нагрузка.

Зависимость КПД ИБП от нагрузки

Оценить масштабы бедствий можно на простом примере. При 100% нагрузке КПД выбранного ИБП составляет 94%. Для ЦОД мощностью 600кВт выбраны 3 ИБП мощностью 350кВт каждый (схема резервирования N+1, запас 17%) Реальная мощность ЦОД составляет 400кВт. Следовательно, реальная нагрузка на ИБП равна 38%, а его КПД – 90%. Разница в КПД 4%, на 400кВт она превращается в лишние 8кВт энергопотребления системы ИБП плюс 4кВт энергопотребления системы кондиционирования (согласно статистике чиллерных ЦОД на удаление 1кВт тепла тратится 0.5кВт электроэнергии). Полученные 12кВт в пересчете на год составят 105 120кВт*ч, а это уже $10 000 в год.

Пути повышения КПД ИБП

Повышения КПД в системах ИБП можно достичь, применяя достижения технологий, более современные схемы ИБП и модульное оборудование. Рассмотрим каждый пункт в отдельности.

Биполярные транзисторы с изолированным затвором

В последние годы на рынке бесперебойного питания появилось оборудование с использованием биполярных транзисторов с изолированным затвором (Isolated Gate Bipolar Transistor, IGBT) вместо классических управляемых кремниевых вентилей (silicon-controlled rectifiers, SCRs). Не вдаваясь в технические подробности, отметим, что, во-первых, последние потребляют больше электроэнергии при включении и, особенно, при выключении. Во-вторых, они менее надежны и для повышения надежности в схему ИБП приходилось вводить дополнительные элементы, усложняющие оборудование в целом.

Что касается транзисторов, то их появление в схемах ИБП сдерживалось отсутствием решения для высоких токов. С их появлением (конец 90-х гг. прошлого века) и изобретением биполярных транзисторов с изолированным затвором стало возможным их внедрение в передовые блоки ИБП. Результатом стало и появление технологии высокочастотной широтно-импульсной модуляции, позволяющей сэкономить ещё и на фильтрах.

Цифровая обработки сигналов в ИБП

Ещё одно усовершенствование связано с переходом от аналоговых элементов управления ИБП к цифровым (Цифровая обработка сигналов, Digital Signal Processing, DSP). Выигрыш здесь наблюдается сразу по нескольким параметрам: более точное управление системой, быстрое принятие решений, меньшее электропотребление, гораздо более развитая логика. Это также позволяет оптимизировать процесс управления, снизить количество переключений нагрузки, что наиболее заметно при низкой загрузке ИБП.

Дельта-преобразование вместо двойного преобразования в ИБП

Особого внимания заслуживает внедряемая сегодня технология бесперебойного питания на основе дельта-преобразования. Её разработка относится к середине 1990-х годов, но высокая стоимость тормозила продвижение на рынок. Сегодня такие ИБП также дороже обычных (работающих по схеме с двойным преобразованием энергии), но они уже более часто встречаются на рынке.

В отличие от схемы с двойным преобразованием, где вся входная мощность сначала трансформируется в постоянный ток, а затем снова в переменный более высокого качества, в схеме с дельта-преобразованием используются дельта-трансформатор и дельта-преобразователь, имеющие своей целью контроль входного напряжения и, если оно недостаточно, то увеличение выходного напряжения до необходимого уровня.

Таким образом, вместо двойного преобразования всей мощности наблюдается двойное преобразование лишь недостающей мощности (более подробно о принципе действия данных ИБП см. IGBT в ИБП). Это позволяет поднять КПД ИБП в среднем на 2% практически при любой загрузке ИБП.

Модульные ИБП

Одной из характеристик современного оборудования является модульность, масштабируемость и заменяемость. Со временем всё заменяется на конструкцию с ячеистой структурой. Точно так же, как ЦОД состоит из отдельных стоек, а блейд-сервер состоит из отдельных вычислительных модулей, модульные ИБП состоят из нескольких согласованных друг с другом энергетических модулей, которые можно заменять, удалять или добавлять по необходимости.

Модульность играет важнейшую роль на этапе формирования ЦОД, когда ещё нет полной энергетической нагрузки. Запроектированные с запасом модульные шкафы («каркасы») ИБП можно заполнять энергетическими модулями постепенно, что позитивно отражается на единовременных капитальных затратах.

Модульная масштабируемая система ИБП на примере оборудования APC

Ещё один важный плюс модульности именно систем бесперебойного питания заключается в их способности повысить КПД при неполной загрузке ЦОД. Дело в том, что большинство ЦОД работает не на полную мощность и все системы, в том числе и ИБП, оказываются переразмеренными, что снижает энергоэффективность решения.

С одной стороны автоматика таких ИБП раскидывает нагрузку равномерно по всем модулям. В то же время, если нагрузка на модульный ИБП низка, то автоматика отключает некоторые модули так, чтобы нагрузка на оставшиеся была максимально высокой. При этом КПД модулей и КПД ИБП в целом также повышается.

Автор: Хомутский Юрий

Но сначала – небольшой экскурс в электронику, объясняющий, что же такое IGBT.

Что такое IGBT

Биполярный транзистор с изолированным затвором – это полностью управляемый полупроводниковый прибор, в основе которого лежит трёхслойная структура. Его включение и выключение осуществляются подачей и снятием положительного напряжения между затвором и истоком.

Условное обозначение IGBT

IGBT сочетают в себе два транзистора в одной полупроводниковой структуре: биполярный (образующий силовой канал) и полевой (образующий канал управления).

Схема соединения двух транзисторов (биполярного и полевого) в IGBT

Таким образом, IGBT имеет три внешних вывода: эмиттер, коллектор, затвор. Сочетание двух приборов в одной структуре позволило объединить достоинства полевых и биполярных транзисторов: высокое входное сопротивление с высокой токовой нагрузкой и малым сопротивлением во включённом состоянии.

Первое поколение IGBT появилось в 1985 году, в 1998 году появилось IV поколение, используемое ныне.

Применение IGBT в ИБП

IGBT в ИБП применяются достаточно давно – они присутствуют даже в трансформаторных ИБП двойного преобразования, где используются в инверторе. Однако, трансформаторы по своей сути являются низкоэффективными, габаритными и тяжелыми изделиями, поэтому прилагались усилия к разработке бестрансформаторных ИБП, а в результате в схеме ИБП появился новый элемент, использующий IGBT – IGBT-бустер.

Дело в том, что трансформатор в ИБП был завершающим звеном и повышал напряжение с выходного инверторного до необходимого для питания нагрузки. Это позволяло работать инвертору на пониженном входном напряжении. Теперь же, при отсутствии трансформатора, входное напряжение необходимо было поднять, для чего и применялись бустеры. По сути, схема превращалась в ИБП с тройным преобразованием энергии: спрямление напряжения выпрямителем, повышение напряжения бустером и создание переменного напряжения инвертором.

Следующий шаг – возврат к схеме с двойным преобразованием энергии за счет замены использовавшегося диодного или тиристорного выпрямителя на IGBT-выпрямитель. В новой схеме («зеркальной») и выпрямитель и инвертор используют IGBT:

Вход – IGBT-выпрямитель – IGBT-инвертор – Выход.

Результаты внедрения IGBT

Итак, внедрение IGBT позволило:

• Упростить схемы ИБП.
• Сделать ИБП гораздо более компактными и легкими.
• Более эффективно выпрямлять переменный ток, позволяя шине постоянного тока и преобразователю поддерживать устойчивое выходное напряжение при более широких интервалах изменения входного напряжения и частоты, и при этом не требовать перехода на питание от батарей.
• Понизить коэффициент нелинейных нагрузок (с 20-35% в трансформаторных ИБП до 5-7% в схеме с тройным преобразованием и далее до 2-5% с «зеркальных» ИБП). Как следствие, ИБП вносит минимальные искажения в питающую силовую сеть и не требует применения дополнительных дорогостоящих фильтров.
• Повысить коэффициент потребляемой мощности до 0.99, а, следовательно, и снижение входного тока (на 10-30%).

Недостатки IGBT

К недостаткам IGBT можно отнести следующие моменты:

• Отсутствие трансформаторов ведет к отсутствию гальванической изоляции между сетью и нагрузкой, которая иногда может быть необходима.
• Увеличенное время зарядки аккумуляторных батарей.
• Меньшая перегрузочная способность.

ИБП с IGBT в ЦОД

Применительно к ЦОД необходимо отметить два противодействующих фактора:

С одной стороны, в ЦОД важно использование энергоэффективных решений, и IGBT делает это возможным,

С другой стороны, трансформаторные ИБП считаются более устойчивыми и, следовательно, более надежными, а надежность также является одним из главных критериев ЦОД.

Подводя итоги, мне не представляется возможным сделать однозначный выбор в пользу той или иной технологии, однако, бестрансформаторные схемы с меньшими габаритами, массой, нелинейными искажениями и с большим коэффициентом мощности всё-таки выглядят более перспективно.

Автор: Хомутский Юрий

ШАГ 1. СМЕНА ТЕМПЕРАТУРНОГО ГРАФИКА

В большинстве ЦОД микроклимат поддерживается системой кондиционирования на основе чиллеров и внутренних водяных блоков шкафного типа. Стандартным температурным графиком для систем такого рода является 7/120С (на выходе и входе соответственно). Однако в этом случае средняя температура водно-воздушного теплообменника шкафного кондиционера ниже так называемой точки росы, что приводит к повышенному выделению конденсата и, соответственно, потере полезной холодильной мощности. Коэффициент эффективности теплообмена (SHR), равный отношению явной холодопроизводительности к полной, составляет 0,7–0,85, то есть до 30% энергии теряется впустую.

Переход на температурный график 10/15 позволяет повысить SHR до 0,98–1,00 (см. Таблицу 1) благодаря существенному снижению количества конденсата или полному его исчезновению. Поскольку генерация холода осуществляется на более высоком температурном уровне, холодопроизводительность чиллера повышается (см. Таблицу 2).

Кроме того, сокращение разницы температурных показателей теплоносителя в трубах и воздуха в здании снижает требования к теплоизоляции трубопроводов. Противники этого метода обычно указывают на то, что нивелирование разницы приводит к падению температурного напора в теплообменнике шкафного кондиционера и, как следствие, к ухудшению условий теплообмена и уменьшению холодильной мощности блока. Для прояснения этого вопроса рассмотрим эффект от перехода на новый температурный график в масштабе всего ЦОД. В качестве примера возьмем ЦОД мощностью 1 МВт, в котором используется оборудование Emerson Network Power Liebert.

Как видно из Таблицы 3, число внутренних блоков увеличилось с 10 до 12, в то время как количество чиллеров снизилось с 4 до 3. Потребление электроэнергии сократилось на 66 кВт (почти 4% общей мощности ЦОД). При этом эффективность работы системы кондиционирования возросла на 10%.

Отдельно следует учесть затраты на увлажнение: если в первом случае, согласно расчетам, потребуется около 227 кВт, то во втором – 0. Таким образом, вместо того чтобы устанавливать опциональный увлажнитель в каждый блок, достаточно одного-двух таких устройств на весь зал, а экономия электроэнергии достигнет 16% общей мощности ЦОД.

ШАГ 2. ПОВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЦОД

Рост мощности стоек ведет к повышению числа кондиционеров и, что особенно важно, к увеличению занимаемой ими площади, а огромные расходы воздуха при высоких скоростях потока ведут к образованию в помещении единого вихря, из-за чего уровень энергоэффективности существенно снижается.

Решение проблемы — повышение температуры в помещении ЦОД, точнее, повышение рабочих температур. Именно в этом направлении развивается и отрасль ИТ-оборудования. Однако, как показывают теоретические выкладки и расчеты воздушных процессов, повышение температуры хоть и приводит к росту холодопроизводительности, но в конечном итоге не дает ощутимого эффекта из-за снижения SHR. Поэтому главное — не повысить температуру в помещении, а понизить влажность. Еще большего эффекта можно добиться, применив оба метода одновременно. Так, все чаще вместо привычных расчетных параметров микроклимата 24ºС/50% предпочтение отдается 27ºС/40%.

ШАГ 3. ИЗОЛЯЦИЯ КОРИДОРОВ

>Изоляция холодных или горячих коридоров реализуется посредством установки герметичных дверей по торцам коридоров и специальных потолочных панелей. В итоге, холодный воздух не смешивается с горячим потоком и не нагревается, а энергоэффективность системы кондиционирования возрастает на 30%.

Какие же коридоры следует изолировать — горячие или холодные? Мнения в данном вопросе разделились. Например, два крупных игрока рынка прецизионного кондиционирования предлагают свои решения: компания Emerson предпочитает выгораживать холодные коридоры, в то время как APC активно продвигает решение с изоляцией горячего коридора в рамках собственной архитектуры InfraStruXure (см. Рисунок 3).

Для специалистов в области кондиционирования, следующих принципу «Холод дороже всего. Холод надо беречь», вариант изоляции холодного коридора представляется более естественным. Но если проблему рассмотреть с учетом вышеописанной тенденции повышения рабочих температур ИТ-оборудования, то более перспективной выглядит изоляция горячего коридора.

Дело в том, что в первом случае температура горячего коридора будет равна средней температуре помещения в целом, а холодного примерно на 15ºС ниже, например, 27ºС и 12ºС соответственно. Во втором случае температура в помещении будет равна температуре холодного коридора, а горячего — на 15ºС выше, например, 20ºС и 35ºС.

Таким образом, во втором варианте температура в помещении более комфортна, а эффективность системы кондиционирования на 15% выше. Однако следует помнить, что при более высокой рабочей температуре в случае аварии в ЦОД быстрее наступит перегрев ИТ-оборудования.

ШАГ 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВНУТРИРЯДНЫХ КОНДИЦИОНЕРОВ

Тенденция увеличения мощности стоек переводит задачу охлаждения в число приоритетных. Она успешно решается с помощью внутрирядных кондиционеров (см. Рисунок 4). Однако «классика жанра» — шкафные блоки — не хотят сдавать позиции даже в случае высокой энергетической плотности в помещениях ЦОД. В частности, итальянский производитель Uniflair SPA гарантирует отвод тепла вплоть до 40 кВт со стойки при использовании изолированных коридоров и модулей активного пола.

Каковы же плюсы и минусы у каждого решения? В качестве примера рассмотрим ЦОД мощностью 1,4 МВт, в составе которого 70 стоек по 20 кВт. В ряду установлено по 7 стоек, то есть всего имеется 10 рядов. При использовании шкафных кондиционеров потребуется, например, 14 рабочих блоков и 1 резервный с холодопроизводительностью по 100 кВт каждый (резервирование N+1 на уровне зала). Кроме того, необходима изоляция коридоров и применение активного пола из расчета один модуль на одну стойку.

При использовании внутрирядных кондиционеров необходимо резервирование на уровне ряда, то есть в каждом ряду будет установлено 8 блоков (7+1) по 20 кВт каждый. Требование изоляции коридоров является желательным, но не обязательным, в активном поле нет необходимости, но и площадь ЦОД при этом увеличивается.

Опыт показывает, что во втором варианте возрастут капитальные затраты на оборудование, его монтаж и «обвязку», а также увеличатся расходы на мониторинг (80 единиц кондиционеров против 11). Тем не менее именно второй вариант более энергоэффективен, что подтверждает Таблица 4 (на вход в кондиционер поступает воздух с параметрами 28ºС/40%, теплоноситель 10º/15ºС).

Таким образом, использование внутрирядных кондиционеров при мощности стойки выше 10 кВт позволяет еще больше снизить эксплуатационные затраты на содержание ЦОД.

ШАГ 5. СИСТЕМЫ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Применение ИБП с повышенным КПД позволяет не только сократить затраты на бесперебойное питание, но и снизить мощность оборудования для кондиционирования. В последнее время благодаря модернизации технологии широтно-импульсной модуляции появились источники бесперебойного питания, КПД которых достигает 96%. Применение таких ИБП (например, линейка Green Power компании Socomec) наиболее актуально именно в центрах обработки данных.

Однако следует помнить, что КПД в большой степени зависит от нагрузки на данный ИБП. Оптимально, когда нагрузка составляет 70–80%, но на практике этот показатель часто оказывается ниже (а система бесперебойного питания становится излишне избыточной) из-за того, что при расчетах предполагалось, что будут задействованы абсолютно все потребители, да еще работающие на максимальной мощности. В реальной практике такая ситуация практически не встречается, ИБП работают при 15–25%-й нагрузке и, следовательно, с низким КПД.

В этом случае необходимо обратить внимание на возможность программирования контроллера на частичное отключение некоторых ИБП с целью поддержания более высокого уровня загрузки и увеличения КПД работающих устройств.

Особого внимания требует также контроль за функционированием аккумуляторных батарей (АКБ). Как известно, срок службы АКБ, входящих в состав системы бесперебойного электроснабжения, сильно зависит от температуры окружающего их воздуха. Наиболее оптимальным является диапазон 20–24ºС, а повышение температуры на каждые 100С снижает срок службы вдвое. Дело в том, что сульфация, коррозия решеток и другие негативные процессы, снижающие емкость батарей, катализируются при повышенных температурах и при перегреве на 10ºС протекают в два раза быстрее. Учитывая достаточно высокую стоимость АКБ (в зависимости от времени резервирования она составляет от 25 до 50% стоимости системы бесперебойного питания), обеспечение их максимального срока службы важно для снижения эксплуатационных расходов.

Кроме того, техническое состояние аккумуляторных батарей со временем изменяется неравномерно, что, казалось бы, очевидно: каждый элемент живет своей жизнью. Но далеко не всегда приветствуется следующий отсюда вывод о необходимости поэлементного контроля вместо мониторинга всей батареи в целом.

ШАГ 6. МЦОД КАК АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ВАРИАНТ

Один из важнейших вопросов при строительстве ЦОД — выбор его местоположения. Необходимо учитывать не только капитальные затраты (стоимость строительства, транспортные расходы, возможность доставки крупногабаритного оборудования, наличие независимых энерговводов и др.), но и эксплуатационные расходы (стоимость электроэнергии, аренды, доступа и др.). Нередко оказывается, что ЦОД выгоднее строить не рядом с офисом компании, а далеко за пределами мегаполиса. Затраты на построение системы удаленного администрирования и транспортные расходы с лихвой окупятся гораздо более низкими расходами на подключение энергомощностей и дешевой арендой.

Именно в целях сокращения стоимости развертывания и владения было разработано мобильное решение — МЦОД. Мобильная версия ЦОД эффективна, когда инфраструктуру ИТ требуется развернуть на удаленной площадке в максимально сжатые сроки. Мобильный ЦОД может быть использован в качестве основного, резервного или временного центра обработки данных, если существует необходимость быстрого первичного развертывания или оперативного перемещения.

У МЦОД минимальные требования к транспортировке, обеспечению коммуникациями и к установке дополнительного внешнего оборудования. Большинство МЦОД готовы к работе в самых разных климатических зонах: например, линейка МЦОД Daterium (см. Рисунок 5) рассчитана на использование в широком температурном диапазоне — от тропиков до северных регионов. Кроме того, для мобильных ЦОД Daterium характерны такие преимущества, как минимальные требования к подготовке площадки, высокий уровень резервирования (в стандартном варианте электропитание и система охлаждения дублированы, возможно дублирование всей инфраструктуры), а их утилизация превышает 80% в отличие от стационарных ЦОД (см. Рисунок 6). Оптимальное соотношение цена/мощность делает МЦОД экономичным решением для создания резервных вычислительных мощностей, которое может быть задействовано при выходе из строя основного ЦОД. Еще одна сфера применения мобильных ЦОД — масштабирование основного или резервного ЦОД.

Кроме того, мобильные центры обработки данных могут выполнять функцию временных ЦОД. Например, если перед компанией стоит задача быстрого запуска бизнеса (открытие новой точки продаж, строительной площадки и др.), то оптимальным решением для оперативного развертывания ИТ-инфраструктуры будет именно МЦОД, который можно использовать параллельно со строительством основного ЦОД.

Юрий Хомутский — ведущий инженер по системам вентиляции и кондиционирования компании «СИТРОНИКС Информационные Технологии».
Источник: osp.ru

Болонья, Италия - [17 января 2011 г.] – Emerson Network Power, подразделение корпорации Emerson (NYSE:EMR) и мировой лидер в реализации стратегии Business-Critical Continuity™, представляет усовершенствованный источник бесперебойного питания (ИБП) Chloride 80-NET™. Новое решение позволяет увеличить мощность центров обработки данных на 20 процентов, что достигается улучшением показателей энергоэффективности и снижением капитальных затрат, без использования дополнительных площадей.

Выпуск моделей мощностью 300-400-500 кВт, которые теперь доступны в Европе, на Ближнем Востоке, в Африке, Индии, Юго-Восточной Азии, Австралии и Новой Зеландии, а также в Центральной и Латинской Америке, является следствием революционного прорыва в области полупроводниковых технологий, обеспечивающего создание высокомощных бестрансформаторных ИБП. Замена трансформаторов быстродействующими цифровыми контроллерами напряжения и тока обеспечивает увеличение практически на 20 процентов активной мощности ИБП, что является важным этапом в развитии индустрии и обеспечивает существенные экономические преимущества.

«Новейшая модель Chloride 80-NET™ – самый эффективный бестрансформаторный ИБП в соответствующем диапазоне мощности. Он обеспечивает активную мощность на 20 процентов выше, чем у аналогичных устройств на рынке ИБП, непревзойденную энергоэффективность и совместим с любой современной критически важной для бизнеса нагрузкой, а также оборудованием, установленным ранее», – пояснил Ламберто Тассара (Lamberto Tassara), президент подразделения «Chloride Products and Services», Emerson Network Power. «Данная технология предоставляет решение для двух основных задач, связанных с  центрами обработки данных. Во-первых, она снимает ограничения по доступным сетевым электромощностям, а во-вторых – позволяет значительно сократить капитальные затраты и добиться повышения энергоэффективности».

Устройство демонстрирует исключительно высокую эффективность (до 98 процентов) при полном соответствии всем нормам Tier 4 по энергозащищенности.

Одним из новых компонентов является 10-дюймовый сенсорный экран с поддержкой 15 языков, обеспечивающий полное интерактивное управление ИБП.  Он позволяет просматривать всю необходимую информацию и значения параметров, связанных с входной электросетью и подключенной нагрузкой, а также текущим состоянием устройства.

Ключевые особенности новой модели Chloride 80-NET™:

• Использование бестрансформаторной технологии для максимальной совместимости оборудования
• Технология IGBT с двойным преобразованием на инверторе и выпрямителе
• Повышенная отказоустойчивость
• Полностью интерактивный интерфейс пользователя
• Отличные входные характеристики для полной совместимости с любым оборудованием на входе
• Высокая эффективность преобразования (подтверждённый сертифицированный показатель до 98 процентов)
• Способность обеспечивать питание без снижения характеристик и независимо от коэффициента мощности  (как для ёмкостных, так и для индуктивных нагрузок)
• Автоматическое увеличение выходной мощности до 10 процентов
• Персональная карта идентификации ИБП, содержащая все рабочие параметры и позволяющая сократить время отключения для техобслуживания
• Оперативная «горячая» масштабируемость: функция параллельного подключения, позволяющая системе автоматически обнаруживать добавление новых ИБП без остановки работы
• Полностью интегрированная служба круглосуточного удаленного мониторинга и диагностики Chloride LIFE®.net

Дополнительная информация по ИБП Chloride 80-NET™ и другим продуктам и услугам Chloride Emerson Network Power доступна на веб-сайте www.ChloridePower.com.

О Emerson Network Power

Emerson Network Power, одно из подразделений корпорации Emerson (NYSE:EMR), является мировым лидером в обеспечении Business-Critical Continuity™ от энергетических до вычислительных мощностей для телекоммуникационных сетей, центров обработки данных, медицинских и промышленных объектов. Emerson Network Power обеспечивает инновационные решения и экспертные знания в различных областях, включая системы питания от переменного и постоянного тока и системы точного охлаждения, встроенные системы вычисления и энергоснабжения, комплексные стойки и корпусы, выключатели питания и средства управления, мониторинг и подключение. Все решения поддерживаются в международном масштабе региональными специалистами компании Emerson Network Power по обслуживанию. Источники бесперебойного питания (ИБП) Chloride наряду с решениями и услугами по непрерывному энергоснабжению служат надежной защитой против отказов электропитания, гарантируя непрерывность работы компаний во всех сегментах рынка. Для получения более подробной информации о продуктах и услугах Chloride посетите веб-сайт www.ChloridePower.com. Узнайте подробнее о продуктах и услугах Emerson Network Power на веб-сайте  www.EmersonNetworkPower.com.

Корпорация Emerson (NYSE: EMR) с головным офисом в Сент-Луисе, штат Миссури, США, объединяющая технологические и инженерные разработки, является лидером в обеспечении инновационных решений для заказчиков на промышленных, коммерческих и потребительских рынках в области сетевых мощностей, управления процессами, промышленной автоматики, технологий управления климатом и торговли электробытовыми товарами и инструментами. Объем продаж в 2010 г. составил 21 миллиард долл. США. Для получения дополнительных сведений посетите веб-сайт www.Emerson.com.