Duomenų centro dizainas: maitinimo sistemos, aušinimas ir transformatoriai

Duomenų centro projektavimasapima daug daugiau nei serverių ir tinklo įrangos tvarkymą. Patikimam įrenginiui reikia kruopščiai suplanuotos elektros sistemos, veiksmingo aušinimo, priešgaisrinės apsaugos, fizinės apsaugos ir pakankamai lankstumo, kad būtų galima ateityje plėtoti. Debesų kompiuterijai, dirbtinio intelekto programoms ir didelio našumo kompiuterijai ir toliau augant, energijos pajėgumas ir energijos vartojimo efektyvumas tapo ypač svarbūs.

Duomenų centrų kūrėjams ir inžinierių komandoms tinkamas dizainas nuo pat pradžių gali padėti sumažinti eksploatavimo išlaidas, padidinti patikimumą ir vėliau išvengti brangių pakeitimų.

Duomenų centro projektavimas – tai fizinės infrastruktūros ir techninių sistemų, reikalingų saugiai ir nenutrūkstamai IT įrangai eksploatuoti, planavimo procesas. Tai apima pastato išdėstymą, maitinimo šaltinį, aušinimą, tinklo ryšį, stebėjimą ir dubliavimą.

Elektros infrastruktūranusipelno ypatingo dėmesio, nes net trumpas maitinimo nutraukimas gali turėti įtakos serveriams, saugojimo sistemoms ir verslui svarbioms programoms. Todėl gerai suprojektuotame duomenų centre atsižvelgiama ne tik į įprastas darbo sąlygas, bet ir į įrangos gedimus, priežiūros reikalavimus bei būsimų darbo krūvių pokyčius.

Pagrindiniai projektavimo aspektai apima galimą komunalinę galią, bendrą IT apkrovą, aušinimo poreikį, dubliavimo reikalavimus, energijos vartojimo efektyvumą ir taikomus vietinius elektros standartus.

Elektros projektavimas ir elektros paskirstymas

Patikima elektros sistema yra duomenų centro dizaino pagrindas. Maitinimo architektūra turėtų tiekti stabilią elektros energiją nuo komunalinių paslaugų jungties iki atskirų IT apkrovų, tuo pačiu leisti svarbiai įrangai veikti techninės priežiūros ar pasirinktų įrangos gedimų metu.

Įprastas energijos paskirstymo kelias gali būti:

Komunalinis tinklas → Vidutinės įtampos skirstomieji įrenginiai → Galios transformatorius → Žemos įtampos skirstomieji įrenginiai →UPS → Energijos paskirstymo blokas (PDU)→ Serverio stelažai

Tikroji konfigūracija priklauso nuo įrenginio įtampos lygių, talpos, atsarginės strategijos ir vietinių reikalavimų. Kai kuriuose dideliuose įrenginiuose taip pat naudojami vietiniai generatoriai, energijos kaupimo sistemos arba alternatyvūs energijos šaltiniai.

Inžinieriai turėtų apskaičiuoti numatomą IT apkrovą ir atsižvelgti į aušinimo įrangą, apšvietimą, pagalbines sistemas ir kitas pastato paslaugas.

Tinkamos talpos maržos yra svarbios, tačiau per didelis kiekvieno komponento dydis gali padidinti pradines išlaidas ir sumažinti efektyvumą, kai įranga veikia esant mažai apkrovai.

Tinkamo transformatoriaus pasirinkimas duomenų centrui

Transformatoriai yra būtini duomenų centro maitinimo infrastruktūrai, nes jie pritaiko komunalines ar paskirstymo įtampas prie lygių, reikalingų pasroviui skirtai elektros įrangai.

Tinkamas transformatorius priklauso nuo įeinančios įtampos, reikalingos galios, įrengimo aplinkos, efektyvumo tikslų ir įrenginio patikimumo strategijos.

Sauso tipo transformatoriai

Sauso tipo transformatorius dažnai svarstomas patalpų elektros patalpoms, komerciniams pastatams ir objektams, kur prioritetas yra vengti skysčių izoliacijos. Lietos dervos transformatoriai yra įprastas pasirinkimas įrenginiuose, kuriems reikalinga tvirta izoliacija ir mažesnė įprastinė su skysčiais susijusi priežiūra.

Renkantis sausojo tipo transformatorių, inžinieriai turėtų įvertinti vardinę galią, izoliacijos klasę, temperatūros kilimą, aušinimo būdą, gaubto apsaugą, triukšmo ir vėdinimo reikalavimus.

Į alyvą panardinami transformatoriai

Alyvos transformatoriai plačiai naudojami komunalinėse pastotėse ir lauko elektros paskirstymo sistemose. Dėl jų šiluminių charakteristikų ir galios galimybių jie gali būti tinkami didesniems galios poreikiams, atsižvelgiant į projekto projektą.

Planuojant įrengimą turi būti atsižvelgta į priešgaisrinę apsaugą, skysčių izoliavimą, jei reikia, aplinkosaugos taisykles, tarpus ir techninės priežiūros galimybes.

Vidutinės įtampos ir galios transformatoriai

Vidutinės įtampos transformatoriai įeinantį skirstomąjį tiekimą prijungia prie objekto elektros infrastruktūros. Didesniuose miesteliuose ir didelio masto duomenų centruose gali prireikti kelių transformatorių arba tam skirtų pastočių, kad būtų palaikomas didelis energijos poreikis ir darbo atsparumas.

Transformatoriaus pajėgumas turėtų būti parenkamas pagal išsamų apkrovos tyrimą, o ne vien IT vardinių lentelių įvertinimus. Inžinieriai taip pat turėtų įvertinti harmoninę apkrovą, įsijungimo srovę, įtampos reguliavimą, varžą, trumpojo jungimo atsparumą ir suderinamumą su UPS sistemomis.

Aušinimo sistemos projektavimas ir energijos vartojimo efektyvumas

Aušinimas yra dar viena svarbi duomenų centro dizaino dalis. Serveriai, saugojimo sistemos, galios elektronika ir kita įranga nuolat generuoja šilumą, o netinkamas šilumos pašalinimas gali turėti įtakos įrangos veikimui ir tarnavimo laikui.

Tradicinėse patalpose gali būti naudojamos kompiuterių kambario oro kondicionavimo (CRAC) arba kompiuterių kambario oro apdorojimo (CRAH) sistemos. Didesnio tankio aplinkoje vis dažniau atsižvelgiama į karšto ir šalto koridoriaus izoliavimą, aušinimą eilėje arba tiesioginį skysčių aušinimą.

Transformatorių ir skirstomųjų įrenginių patalpoms taip pat reikia tinkamo vėdinimo ir temperatūros reguliavimo. Elektros įranga turi būti montuojama pagal gamintojo šiluminius ir aplinkosaugos reikalavimus, turint pakankamai vietos priežiūrai.

Energijos vartojimo efektyvumas turėtų būti įvertintas visame įrenginyje. Energijos naudojimo efektyvumas (PUE) yra viena dažniausiai naudojama metrika, apskaičiuojama padalijus bendrą duomenų centro energijos suvartojimą iš IT įrangos suvartojamos energijos. Mažesnis PUE paprastai rodo geresnį bendrą infrastruktūros efektyvumą, nors jis įvertina ne visus įrenginio našumo aspektus.

Duomenų centro dizaino perteklius ir patikimumas

Duomenų centrai turi būti suprojektuoti atsižvelgiant į įrangos gedimo ir planuojamos priežiūros pasekmes. Atleidimas iš darbo padeda sumažinti paslaugų pertrūkių riziką, tačiau tinkamas lygis priklauso nuo verslo reikalavimų ir biudžeto.

Įprastos konfigūracijos apima N, N+1, 2N ir 2N+1. Apskritai N reiškia pajėgumą, reikalingą numatytai apkrovai palaikyti; N+1 prideda perteklinį komponentą, o 2N suteikia du nepriklausomo dydžio talpos kelius.

Atleidimas gali būti taikomas transformatoriams, skirstomiesiems įrenginiams, UPS moduliams, generatoriams, aušinimo įrangai ir paskirstymo takams. Tačiau pasikartojančios įrangos įdiegimas automatiškai nepašalina kiekvieno gedimo taško. Taip pat svarbu apsaugos koordinavimas, valdymo sistemos, priežiūros procedūros ir fizinis atskyrimas.

Projektavimo komandos turėtų atlikti gedimo režimo analizę ir patikrinti, kaip įrenginys elgiasi, kai atskiri komponentai arba maitinimo keliai tampa nepasiekiami.

AI ir didelio tankio duomenų centrų planavimas

Dirbtinio intelekto mokymas ir didelio našumo skaičiavimas keičia duomenų centro projektavimo reikalavimus. Stovo galios tankis gali būti daug didesnis nei įprastose įmonės aplinkose, todėl didėja transformatorių, UPS sistemų, magistralių, PDU ir aušinimo infrastruktūros reikalavimai.

Dizaineriai turėtų įvertinti esamą stovų tankį ir realius ateities reikalavimus. Tai apima transformatoriaus apkrovos, harmoninių srovių, aušinimo paskirstymo, grindų apkrovos, kabelių nutiesimo ir laisvos vietos elektros įrangai įvertinimą.

Modulinės elektros patalpos ir laipsniškas pajėgumų didinimas gali padėti įrenginiams padidinti galią augant paklausai. Tuo pačiu metu projektuojant turi būti išlaikomi saugūs darbo atstumai ir užtikrinama, kad nauja įranga gali būti integruota nepažeidžiant esamų operacijų.

Duomenų centro projektavimo kontrolinis sąrašas

Prieš baigdama kurti duomenų centro dizainą, projekto komanda turėtų peržiūrėti šias sritis:

Galutinį projektą turi patvirtinti kvalifikuoti elektros ir mechanikos inžinieriai, atsižvelgiant į faktines vietos sąlygas ir galiojančius reglamentus.

Darbas su patikimu duomenų centro transformatorių gamintoju

Transformatorių parinkimas turėtų vykti inžinerinio proceso pradžioje, o ne tik prieš įsigyjant įrangą. Ankstyvas koordinavimas padeda suderinti elektros parametrus, matmenis, prijungimo tvarką, apsaugos reikalavimus, pristatymo grafikus ir montavimo sąlygas.

Jiangsu Yawei Transformer Co., Ltd.įkurta 1993 m., gamina transformatorių sprendimus elektros paskirstymui ir pramonei. Turėdama daugiau nei 30 metų gamybos patirtį, Yawei gali palaikyti projektų diskusijas, susijusias su sauso tipo transformatoriais, alyviniais transformatoriais ir pritaikytais elektros reikalavimais.

Duomenų centrų projektų atveju pirkimo komandos, prašydamos citatos, turėtų nurodyti vardinę talpą, pirminę ir antrinę įtampą, dažnį, varžą, vektorių grupę, aušinimo reikalavimus, įrengimo aplinką, taikomus standartus ir numatomą pristatymo grafiką.

Tinkamai nurodytas transformatorius, integruotas į gerai suprojektuotą elektros sistemą, gali padėti sukurti patikimą pagrindą šiuolaikinėms duomenų centro operacijoms.

Išvada

Efektyviam duomenų centro projektavimui reikalingas koordinuotas elektros infrastruktūros, aušinimo, atleidimo, saugos ir ateities pajėgumų planavimas.

Transformatoriai yra ypač svarbi šio proceso dalis, nes jų veikimas ir konfigūracija turi įtakos elektros paskirstymui, įrengimo reikalavimams ir ilgalaikėms eksploatavimo kaštoms.

Įvertinusios visą elektros apkrovą, parinkusios tinkamą transformatorių technologiją ir planuodamos techninę priežiūrą bei plėtrą, projekto komandos gali sukurti patikimesnius, efektyvesnius ir kintančius skaičiavimo poreikius pritaikytus duomenų centrus.

Planuojate duomenų centro maitinimo sistemą?Susisiekite su Yawei Transformer ir aptarkite transformatoriaus specifikacijas, pritaikytus sprendimus ir projekto pasiūlymo reikalavimus.

Susisiekite dabar