Le unità di distribuzione dell'energia si stanno evolvendo insieme ai data center

13 ottobre 2017

Anand Krishna è vicepresidente dello sviluppo aziendale per Power Distribution, Inc. (PDI) e anAFCOMmembro.

Le unità di distribuzione dell'alimentazione (PDU) sono parte integrante delle architetture di distribuzione dell'alimentazione dei data center da decenni.

Dal 2011 al 2015, le PDU e le apparecchiature di distribuzione dell'energia in generale si sono evolute per accogliere la tendenza delle aziende ad esternalizzare i propri data center a fornitori di colocation, o colos. Le PDU che comunemente rientravano nell'intervallo 75-225 kVA sono cresciute fino a occupare lo spazio 150-300 kVA. Nel corso dei due anni successivi, le PDU da 400-650 kVA divennero più comuni e alcuni centri utilizzarono PDU di capacità ancora maggiore.

Man mano che il mercato dei colo diventava più competitivo, i colo iniziarono a spingere per miglioramenti nel costo totale di proprietà (TCO), nell’impronta/densità, nel CapEx e nella velocità di immissione sul mercato. Oggi, le PDU da 1+ MVA stanno iniziando a diventare più visibili nell'architettura di distribuzione a bassa tensione nei data center più grandi poiché i produttori di apparecchiature originali (OEM) consentono agli operatori dei data center di godere di grandi economie di scala in termini di CapEx e spazio.

Con le offerte di PDU con trasformatori in alluminio e rame, le aziende stanno guidando i clienti verso l'utilizzo di trasformatori con fattore K inferiore per abbassare il prezzo delle PDU. Inoltre, alcuni produttori con forti capacità di ingegneria magnetica offrono PDU con trasformatori multi-uscita, ovvero la tensione di uscita può essere modificata in pochi minuti al variare delle esigenze dei clienti del data center.

Per soddisfare le esigenze di maggiore sicurezza dei clienti, i produttori stanno suddividendo in compartimenti le aree a bassa e ad alta potenza della PDU. Questa compartimentazione consente di applicare diversi calcoli sull'energia dell'arco elettrico in modo che il personale di manutenzione non debba essere particolarmente preparato per determinati lavori che si svolgono nell'area a bassa potenza dell'unità. Stanno inoltre compartimentando gli interruttori di distribuzione o le alimentazioni secondarie con design meccanici ed elettrici innovativi per consentire una maggiore sicurezza durante l'aggiunta di circuiti.

L'affidabilità delle PDU ha assunto un'importanza ancora maggiore rispetto al passato; man mano che la posta in gioco aumenta, maggiore sarà la potenza erogata dalla PDU (più rack di server verrebbero danneggiati da un guasto). Gli OEM stanno inoltre monitorando la temperatura in più aree della PDU oltre al trasformatore per fornire un avviso tempestivo di eventuali problemi. Stanno inoltre installando finestre di scansione a infrarossi per consentire scansioni a infrarossi senza interrompere le operazioni o richiedere al personale di manutenzione di correre rischi. Una maggiore velocità di immissione sul mercato è supportata più facilmente dai produttori di PDU integrati verticalmente, ovvero quelli con strutture interne di progettazione e produzione di trasformatori. La capacità di tali OEM di tradurre le esigenze dei clienti in progetti personalizzati e PDU pronte per la spedizione è diventata più pronunciata rispetto alle aziende PDU che non sono integrate verticalmente a causa del passaggio a kVA più elevati negli ultimi anni.

Questo perché le PDU ad altissima potenza richiedono invariabilmente più progetti personalizzati per adattarsi all'architettura e al design unici di ciascun data center rispetto alle PDU da 75-300 kVA. Poiché le PDU ad alta potenza richiedono personalizzazione, gli OEM devono innovare la progettazione dei telai ed essere in grado di realizzare progetti in intervalli più brevi rispetto a oggi. Altre innovazioni che rappresentano la “prossima frontiera” includono interruttori che utilizzano nuovi materiali ed elettronica a stato solido per eliminare quasi l’arco elettrico. Ma devono abbassare la curva dei costi prima di diventare economicamente sostenibili.

Alcuni data center molto grandi stanno prendendo in considerazione, o hanno già implementato, architetture non ortodosse nella distribuzione dell'energia. Esempi inclusi:

In alcuni casi, gli operatori hanno scoperto che l'eliminazione dei trasformatori PDU contribuisce alla formazione di armoniche, pertanto hanno dovuto implementare reattori per ridurre le armoniche. In generale, solo agli operatori molto grandi con uno staff tecnico molto numeroso verrebbe consigliato di provare architetture di distribuzione dell'energia radicalmente diverse.

I data center dovrebbero cercare i seguenti attributi nel proprio fornitore di PDU: forti capacità interne di ingegneria magnetica per aiutare a ottimizzare le PDU per adattarle alla progettazione del data center; OEM di PDU integrati verticalmente con produzione interna di trasformatori; un track record di elevata affidabilità nei loro trasformatori e PDU; un portafoglio che include Static Transfer Switches (STS) per data center che utilizzano sistemi primari nella loro architettura; e dispone di un proprio sistema di monitoraggio dei circuiti derivati ​​per ottimizzare il funzionamento con la PDU.