Transformatorių pasirinkimas duomenų centrams

Skaitmeninės transformacijos eroje duomenų centrai tapo įmonių širdimi, o transformatoriai yra svarbiausia įranga, užtikrinanti šios širdies veikimą. Tinkamo transformatoriaus pasirinkimas susijęs ne tik su duomenų centro energijos vartojimo efektyvumu ir eksploatavimo sąnaudomis, bet ir tiesiogiai veikia verslo tęstinumą bei duomenų saugumą.

Renkantis transformatorius dideliems duomenų centrams, reikia atsižvelgti į daugelį principų, įskaitant apkrovos pajėgumą, efektyvumą ir energijos suvartojimą, stabilumą, patikimumą ir pritaikomumą. Kadangi transformatoriai yra pagrindinė elektros energijos sistemos įranga, jų pasirinkimas ir sąranka tiesiogiai veikia stabilų viso duomenų centro veikimą.

Šiame straipsnyje išsamiai aprašomi pagrindiniai veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis transformatorius, tinkamus duomenų centrams, kad galėtumėte priimti pagrįstus sprendimus.

1. Specialūs duomenų centro transformatorių reikalavimai

Duomenų centrams keliami itin aukšti elektros energijos tiekimo reikalavimai. Apkrovą daugiausia sudaro elektroninė informacinė įranga, pvz., serveriai, duomenų saugojimo įrenginiai ir pagalbinė įranga, pvz., oro kondicionavimo ir aušinimo sistemos. Siekiant išvengti oro kondicionavimo ir aušinimo įrangos trukdžių elektroniniams įrenginiams, transformatoriai sistemos konfigūravimo metu dažnai nustatomi atskirai pagal skirtingas apkrovos kategorijas.

Specialūs duomenų centro transformatoriai turi turėti šias charakteristikas:

Dideli patikimumo reikalavimai: duomenų centrų apkrovos klasė (laipsnis) dažniausiai yra aukštesnė nei 1 lygis, todėl reikalingas itin didelis maitinimo patikimumas.

Didelio efektyvumo reikalavimai: turėtų atitikti arba viršyti 1 klasės energijos vartojimo efektyvumo standartus.

Didelis perkrovos pajėgumas: geba susidoroti su staigiais apkrovos padidėjimais.

Aukšti priešgaisrinės saugos reikalavimai: užtikrinti saugų duomenų centro veikimą.

2. Pagrindiniai atrankos veiksniai

2.1 Keliamoji galia ir apkrovos greitis

Labai svarbu pasirinkti transformatorių su pakankama apkrovos galia, nes didelių duomenų centrų apkrova paprastai didėja vystantis verslui.

Optimalus transformatoriaus apkrovos rodiklis (faktinė apkrova / vardinė galia) yra 70–85 % – tai pramonėje pripažintas „auksinis diapazonas“. Esant mažesniam nei 70 % apkrovos rodikliui, transformatorius ilgą laiką veikia nedidele apkrova, o tuščiosios eigos nuostoliai sudaro pernelyg didelę dalį. Ir atvirkščiai, esant didesniam nei 85 % apkrovos rodikliui, transformatorius beveik visiškai apkraunamas, todėl ritė įkaista ir smarkiai padidėja gedimo rizika.

2.2 Efektyvumas ir energijos suvartojimas

Dideli duomenų centrai paprastai turi veikti ilgą laiką, todėl transformatorių efektyvumas ir energijos suvartojimas yra labai svarbūs veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti. Didelio efektyvumo transformatoriai gali sumažinti energijos suvartojimą ir pagerinti energijos panaudojimą, taip taupydami duomenų centro veiklos sąnaudas.

Renkantis transformatorių, svarbu palyginti ne tik pirkimo kainą, bet ir „tuščiosios veikos nuostolius + apkrovos nuostolius“. Šie nuostoliai yra nematomi elektros energijos sąskaitų žudikai ir ilgainiui gali gerokai viršyti pradinį kainų skirtumą.

2.3 Stabilumas ir patikimumas

Duomenų centro veikimo metu labai svarbus stabilumas. Pasirinkus itin stabilų transformatorių, galima užtikrinti normalų duomenų centro veikimą, išvengiant duomenų praradimo ar kitų problemų, kurias sukelia įtampos sutrikimai.

Patikimumas yra vienas iš svarbiausių įrangos kokybės matavimo standartų. Patikimas transformatorius gali padėti išvengti duomenų perdavimo sutrikimų ir nuostolių, kuriuos sukelia įrangos gedimai. Nepertraukiamas duomenų centro veikimas yra labai svarbus įmonėms, todėl labai svarbu pasirinkti transformatorius, pasižyminčius dideliu patikimumu ir stabilumu.

2.4 Įtampos stabilumas ir harmonikų slopinimas

Transformatoriai turi pasižymėti aukštu įtampos stabilumu, kad duomenų centro įranga veiktų stabiliai ir nebūtų pažeista dėl įtampos svyravimų. Duomenų centruose tokia įranga kaip serveriai ir UPS yra jautri harmonikoms (per didelės harmonikos gali sukelti įrangos gedimus). Būtina pasirinkti transformatorius, pasižyminčius mažu harmoninių iškraipymų lygiu (≤3 %) ir harmonikų slopinimo funkcija.

2.5 Šilumos išsklaidymo našumas

Kadangi didelių duomenų centrų įranga veikimo metu generuoja didelį šilumos kiekį, transformatoriai turi pasižymėti puikiu šilumos išsklaidymo našumu, kad būtų išvengta gedimų, kuriuos sukelia perkaitimas. Duomenų centrų transformatorių šilumos išsklaidymui daugiausia naudojamas AN/AF metodas, t. y. natūralus aušinimas, papildytas priverstiniu oro aušinimu.

2.6 Aplinkos apsauga ir sauga

Šiuolaikiniai duomenų centrai vis daugiau dėmesio skiria aplinkos apsaugai ir saugos veiksmingumui. Didelio našumo silikoninės gumos izoliacinės medžiagos pasižymi V0 klasės degimo savybėmis – jos yra nedegios ir neišskiria toksiškų dūmų, todėl jos labai tinka duomenų centrų priešgaisrinės saugos reikalavimams. Be to, pagrindiniai silikoninės gumos izoliacinių medžiagų komponentai yra dimetilsiloksanas ir termiškai laidūs užpildai, kurie yra netoksiški. Jos yra nekenksmingos žmonių sveikatai transformatorių apvijų gamybos, eksploatavimo ir perdirbimo procesų metu, neišskiria išmetamųjų dujų ar atliekų skysčių, o medžiagas galima perdirbti pasibaigus jų gyvavimo ciklui.