Critical electrical infrastructure for data centers and industrial IT environments

Az adatközponti villamos infrastruktúra a betáplálástól a rack tápelosztásáig minden elemet magában foglal: kis- és középfeszültségű betáplálás, transzformátor, fő- és alelosztók, szünetmentes tápegységek, dízelaggregátor, automatikus átkapcsolók és rack szintű PDU-k. A tervezés kulcskérdése nem az egyes berendezések teljesítménye, hanem hogy az energiaút minden pontján megvan-e a kívánt redundancia.

 Az online, kettős konverziós UPS folyamatosan újraállítja a kimenő feszültséget, így a terhelés soha nem kap közvetlenül hálózati zavart, az átkapcsolási idő nulla. A line-interactive UPS csak zavar esetén lép közbe, néhány milliszekundumos átkapcsolással. Adatközponti és szervertermi környezetben az online UPS az elvárt: néhány milliszekundum is elég lehet egy tápegység újraindulásához.

Aggregátorral ellátott adatközpontban jellemzően 5–10 perc áthidalás elegendő: ennyi idő kell az aggregátor indulásához és terhelésre kapcsolásához. Aggregátor nélküli szervertermnél 15–30 perc a tipikus, mert ott az áthidalásnak a szabályos leállításra kell időt adnia. A hosszabb áthidalás nem mindig jobb: több akkumulátort, nagyobb helyigényt, több hűtést és magasabb karbantartási költséget jelent.

Aggregátor akkor kell, ha a szolgáltatásnak hálózati kimaradás alatt is működnie kell — az UPS önmagában csak percekre elegendő. Ha a leállás üzletileg vállalható, és a szabályos leállításra elég az UPS áthidalási ideje, aggregátor nélkül is tervezhető a rendszer. A döntést nem a berendezés ára, hanem a kiesés órára vetített költsége dönti el.

 Az N+1 azt jelenti, hogy a szükséges kapacitáson felül van egy tartalék egység, így egy berendezés kiesése vagy karbantartása nem okoz szolgáltatáskiesést. A 2N teljesen kettőzött energiautat jelent: két független betáplálás, két UPS-ág és két elosztási rendszer, egészen a kétbetáplálású szerverekig

A N+1 és a 2N működéséről külön írásunkban olvashat részletesen.

A zárt ólomakkumulátorok tervezett élettartama jellemzően 3–5 vagy 10 év, de a tényleges élettartamot a hőmérséklet határozza meg: minden tartós 10 °C-os többlet nagyjából felezi. A lítium-ion akkumulátorok 8–10 évet is elérnek, magasabb beszerzési ár mellett. Az akkumulátor az UPS leggyakoribb hibaforrása, ezért a rendszeres kapacitásmérés többet ér, mint a naptár szerinti csere.

Egy adatközpont fogyasztását az IT-terhelés és a PUE együtt határozza meg: 100 kW IT-terhelés 1,5-ös PUE mellett 150 kW felvett teljesítményt jelent. A különbözet nagy részét a hűtés és a villamos átalakítási veszteségek adják.

A villamos audit a betáplálástól a rack szintű elosztásig végigméri a rendszert: terhelés- és kapacitásviszonyok, a redundancia tényleges megléte, az UPS-akkumulátorok állapota, a védelmi beállítások és a szelektivitás, termográfiás vizsgálat, valamint a dokumentáció és a tényleges kapcsolási állapot egyezése.