Маховик для ЦОД

18 Марта 2011

Одной из самых важных составляющих «зеленого» ЦОД является система электроснабжения. О наиболее передовых технологиях в этой области корреспонденту журнала «Стандарт» Екатерине Лаштун рассказал Руслан Заединов, руководитель направления центров обработки данных компании КРОК.

- Что представляет собой система электроснабжения «зеленого» ЦОД?

Технологически, система электропитания дата-центра - это цепочка преобразований электрического тока. Мощность, полученная на входе ЦОД, теряется в трансформаторе, в источнике бесперебойного питания (ИБП), в ИТ-оборудовании и в кабелях. Таким образом, «зеленость» ЦОДа в части электроснабжения выражается в минимизации этих потерь или, другими словами - в повышении КПД. А повышать КПД можно несколькими способами, все они достаточно эффективны. Вопрос только в том, насколько заказчик готов использовать новые технологии в этой области.

- Насколько эффективны аккумуляторные ИБП в построении «зеленого» ЦОД?

Современный подход к ИБП в дата-центрах заключается, как ни странно, в отказе от традиционных источников бесперебойного питания. Ведь ИБП – это, по большому счету, батарейка с преобразователем тока, и обычно используется двойное преобразование: переменный ток переходит в постоянный, стабилизируется, далее из постоянного тока генерируется чистая синусоида. Этот процесс обеспечивает высокое качество электропитания, необходимые параметры сигнала, кроме того, подобная схема позволяет при необходимости переключаться на резервный источник питания. Однако у этого способа есть несколько существенных недостатков: потери в двойном преобразовании тока, необходимость охлаждения аккумуляторов и построения для них отдельной системы вентиляции, занимающей большое место в ЦОД. Кроме того, необходимо учитывать, что батарея является одним из самых пожароопасных элементов дата-центра.

Не так давно на рынке появились готовые продукты, позволяющие избавиться от двойного преобразования напряжения и от батарей в ИБП. Они получили название динамические дизельные источники бесперебойного питания (ДДИБП). В ДДИБП используется механический источник накопления энергии – маховик. Если раскрученный маховик присоединить к генератору тока, то на выходе за счет инерционности и плавности движений маховика мы получим идеальную синусоиду, можно сказать – эталонную. Кроме того, в этом случае отсутствуют любые преобразования тока, аккумуляторы или накопители энергии. Первоначально маховик можно раскрутить от любого генератора, в том числе и от внешнего «грязного» электричества. В случае пропадания внешнего питания работу устройства поддерживает дизельный генератор. В отличие от аккумуляторных систем, маховик не требует замены раз в три года, достаточно один раз в 10 лет поменять его подшипники. А металлический корпус маховика может служить вечно.

- Почему столь простая и интуитивная идея ДДИБП «пришла» в ЦОД относительно недавно?

На самом деле идея ДДИБП не нова, и существует уже более 100 лет: еще в 50-60-х годах прошлого столетия советская армия применяла подобные устройства. Конечно, они не были столь технологически совершенны, но принцип их работы мало изменился с тех пор. Однако коммерциализация этой технологии потребовала много времени и усилий, и для этого есть объективные причины. Около 30-40 лет назад ДДИБП устанавливались в местах с неблагоприятными климатическими условиями: либо очень жарко, либо очень холодно. Обычные аккумуляторы чувствительны к перепаду температур, и в суровых условиях выходят из строя. Однако ЦОДы традиционно строили в черте города, где погодные условия практически не оказывали на них негативного влияния. Поэтому аккумуляторные системы, что называется, «прижились» в них. Также существует еще одна причина невостребованности до сей поры технологии ДДИБП в современных дата-центрах, на мой взгляд, психологическая. Маховик, каким бы большим и инерционным он не был, без внешнего питания может продержаться лишь 30-40 секунд, в отличие от батарей, которые могут бесперебойно работать несколько часов подряд. Это означает, что за столь короткое время следует успеть включить дизельный генератор, чтобы снова раскрутить маховик. Поэтому дизельный генератор должен быть всегда исправен, чтобы в случае соответствующего автоматического сигнала, он моментально включился. Также необходимо помнить, что ИТ-оборудование, размещенное в ЦОД, в большинстве своем очень критично к бесперебойному питанию, и пока не были созданы механизмы, гарантирующие быстрый запуск дизельного генератора практически в любых условиях, существовал некий ментальный барьер в масштабном использовании ДДИБП. Современные технологии позволяют запускать дизельный генератор даже в том случае, когда у него разрядилась собственная стартовая батарейка. И все эти факты говорят в пользу того, что ДДИБП действительно обеспечивают бесперебойность электропитания, и ко всему прочему, эти устройства относятся к «зеленым» технологиям.

- Когда ДДИБП стали доступны для отечественных дата-центров?

Подчеркну, что за рубежом на динамических дизельных ИБП работают десятки ЦОД, активно внедрять эту технологию там начали лет 5-7 назад. В России в этом году происходят первые инсталляции ДДИБП, в том числе и в новом аутсорсинговом ЦОД КРОК, который мы строим в соответствии с «зеленой» концепцией. Если говорить о производителях ДДИБП, стоит обратить внимание на голландскую компанию Hitech. Их дизельная роторная ИБП-система во время отключения питания использует сохраненную кинетическую энергию до момента пуска дизельного двигателя.

Источник:
Журнал «Стандарт»

Все публикации

Видео


Интеллектуальное здание: от строительства до эксплуатации

Калькулятор по мини-ТЭС
Своя энергия —
— свои тарифы!
Рассчитать