Napájecí distribuční jednotka pro datové centrum: PDU & Transformer Guide

A napájecí jednotka pro datové centrumje jedním z těch součástí vybavení, které může vypadat docela jednoduše, dokud nezačnete pracovat se skutečnými požadavky na napájení. Datové centrum může mít stovky nebo tisíce serverů, systémů UPS, chladicích zařízení, transformátorů a distribučních obvodů, které pracují nepřetržitě. PDU musí zapadnout do celého elektrického řetězce, nikoli fungovat jako izolovaná součást.

Pro vlastníky datových center, dodavatele EPC, elektrotechniky a týmy zajišťující nákup zařízení se výběr PDU obvykle skládá z několika praktických otázek: Kolik energie je potřeba? Jaké napětí by mělo být distribuováno? Kolik redundance je potřeba? A může předřazený transformátor a elektrický systém podporovat budoucí expanzi?

Co je jednotka distribuce energie pro datové centrum?

Jednotka distribuce energie, neboli PDU, přijímá elektrickou energii ze zdroje proti proudu a distribuuje ji do zátěží po proudu.

Zjednodušená napájecí cesta datového centra může vypadat takto:

Utility Grid → VN rozváděč → Transformátor → NN rozváděč → UPS → PDU → Rack PDU → Servery

Přesné uspořádání závisí na zařízení. Velká datová centra mohou také používat sběrnice, vzdálené napájecí panely, přepínače statického přenosu nebo jiná distribuční zařízení.

Na úrovni racku může PDU poskytovat několik zásuvek pro servery, úložná zařízení, síťové přepínače a další IT zařízení. Větší distribuční jednotky mohou také obsahovat jističe, měření, monitorování, alarmy a komunikační funkce.

I když je PDU primárně distribučním zařízením, hraje také důležitou rolimonitorování a řízení napájení.

Proč je výběr datového centra PDU důležitý

Datová centra si obvykle nedokážou dopřát luxusu zacházet s rozvody elektřiny jako s dodatečným nápadem. IT zařízení pracuje nepřetržitě a elektrický systém musí podporovat jak běžnou zátěž, tak plánovanou údržbu.

Vhodnýnapájecí jednotka pro datové centrumaplikace mohou pomoci se správou zátěže, ochranou obvodu, monitorováním energie a redundancí.

To se stává ještě důležitější s rostoucí hustotou výkonu racku.

Tradiční serverové stojany mohou pracovat při relativně mírných úrovních výkonu. Moderní systémy založené na AI a GPU-mohou vyžadovat podstatně více energie na rack. Tím se zároveň mění požadavky na PDU, sběrnici, UPS, transformátor, kabely a chladicí systém.

Jinými slovy, zvýšení výkonu racku není jen problém na úrovni racku-. Ovlivňuje celou elektrickou infrastrukturu.

Běžné typy PDU datových center

Ne každé zařízení potřebuje stejný typ PDU.

Pro menší instalaci může stačit základní PDU. Zařízení s hyperškálou nebo vysokou{1}}hustotou může vyžadovat inteligentní monitorování a pokročilejší správu napájení.

Důležitým bodem je přizpůsobení PDU skutečné elektrické architektuře namísto výběru zařízení pouze na základě počtu zásuvek.

PDU a Data Center Transformer: Jak spolupracují?

Vztah mezi atransformátor datového centraa PDU stojí za pozornost.

Transformátor mění úroveň napětí. PDU distribuuje tuto elektrickou energii do výstupních obvodů. Mají různá zaměstnání, ale jejich kapacity je třeba koordinovat.

Zařízení může například přijímat energii ze středněnapěťového-zdroje. Transformátor poté toto napětí sníží na úroveň nízkého napětí-, kterou používá distribuční systém zařízení. Odtud rozváděče a zařízení UPS napájí PDU, která distribuuje energii směrem k zátěži IT.

Transformátor proto musí být dimenzován podle celkových požadavků na zařízení, nikoli pouze podle jmenovitého výkonu jednoho PDU.

Základní výpočet zatížení může začít:

Celková spotřeba elektřiny=IT zátěž + chladicí zátěž + pomocná zátěž + elektrické ztráty + budoucí kapacita

Vlastní technický výpočet je podrobnější, ale to poskytuje týmům pro zadávání zakázek užitečný výchozí bod.

Jakou kapacitu transformátoru potřebuje datové centrum?

Neexistuje žádná jediná velikost transformátoru, která by fungovala pro každé datové centrum.

Zvažte zjednodušený příklad. Pokud má zařízení 100 stojanů s průměrným zatížením IT 30 kW na stojan:

100 × 30 kW=3 000 kW

To je přibližně 3 MW samotné IT zátěže.

Zařízení stále potřebuje napájení pro chlazení, čerpadla, ventilátory, osvětlení, požární systémy, zabezpečení, ztráty UPS a další infrastrukturu. Je třeba zvážit i budoucí expanzi.

Z tohoto důvodu nemusí transformátor dimenzovaný na vypočítané zatížení IT poskytovat dostatečnou kapacitu pro celé zařízení.

U větších projektů inženýři obvykle vyhodnotí profil zatížení, účiník, uspořádání redundance, impedanci transformátoru, způsob chlazení, provozní podmínky a očekávanou expanzi před dokončením jmenovitého výkonu transformátoru.

Jednotka distribuce energie pro datová centra-AI s vysokou hustotou

Datová centra AI mění konverzaci kolem distribuce energie.

Servery GPU mohou vytvářet koncentrované elektrické-zátěže s vysokou hustotou. S rostoucím výkonem racku může být nutné přepracovat konvenční distribuční přístupy.

Vysoká-hustotanapájecí jednotka pro datové centrumaplikace mohou potřebovat:

Vyšší proudová kapacita

Tří{0}}fázová distribuce

Detailní sledování výkonu

Fáze-vyvažování zátěže

Dálkové alarmy

Flexibilní konfigurace obvodů

Koordinace s UPS a transformátorovými systémy

Dalším aspektem je tepelné řízení. Elektrické zařízení s vysokým proudem vytváří teplo, takže rozvodný systém potřebuje vhodné podmínky instalace a větrání.

Zde se elektrický a mechanický design stále více překrývají. Větší výkon IT obecně znamená také větší požadavky na chlazení.

Redundantní PDU architektura

Kritická datová centra běžně používají redundantní elektrické cesty.

Zjednodušené uspořádání by mohlo být:

Utility / Generátor A → Transformátor A → UPS A → PDU A → Napájení serveru A

Utility / Generátor B → Transformátor B → UPS B → PDU B → Serverový napájecí zdroj B

Server s duálními napájecími zdroji se může připojit k oběma cestám.

Přesný návrh může používat N+1, 2N nebo jinou strategii redundance v závislosti na požadavcích na dostupnost projektu. Důležité je, že redundanci je třeba zvážit napříč celým elektrickým řetězcem.

Samotná instalace dvou PDU automaticky nevytvoří redundantní systém, pokud jsou oba nakonec závislé na stejném předřazeném transformátoru nebo distribučním okruhu.

Klíčové specifikace při výběru PDU datového centra

Před zakoupením PDU by měli technici a týmy nákupu zkontrolovat více než jen jmenovitý výkon.

Je také důležité vzít v úvahu zkratovou-hodnotu PDU a koordinaci s ochrannými prostředky proti proudu podle příslušných norem projektu.

Proč by měl výběr transformátoru začít brzy

U nového projektu datového centra by výběr transformátoru neměl být ponechán až do konečné fáze nákupu elektrické energie.

Transformátor ovlivňuje výstupní distribuční napětí, charakteristiku poruchového-proudu, dostupnou kapacitu, fyzickou stopu, požadavky na chlazení a celkovou konfiguraci systému.

Včasná koordinace mezitransformátor datového centra, rozváděč, UPS, PDU a rackový distribuční systémmůže omezit změny návrhu později v projektu.

Pro dodavatele EPC a vývojáře datových center je to zvláště užitečné, když je zařízení plánováno na postupné rozšiřování. Při navrhování elektrické infrastruktury s ohledem na budoucí kapacitu se lze vyhnout pozdějším nákladným úpravám.

Data Center Transformer Solutions od Yawei

Jiangsu Yawei Transformer Co., Ltd.vyrábí transformátory pro aplikace distribuce energie a může poskytnout přizpůsobená řešení pro projekty datových center.

Specifikace transformátoru mohou být vyvinuty podle projektové úrovně napětí, kapacity, frekvence, požadavků na izolaci, způsobu chlazení, instalačního prostředí, impedance a příslušných norem.

Pro kompletní elektrický systém datového centra může inženýrský tým Yawei pracovat s technickými požadavky projektu a pomoci určit vhodnou konfiguraci transformátoru.

Závěrečné myšlenky

A napájecí jednotka pro datové centrumje důležitým článkem mezi UPS a zátěží IT, ale jeho výkon závisí na celém elektrickém systému kolem něj.

S tím, jak se datová centra posouvají směrem k vyšší hustotě racků a pracovní zátěži AI, jsou kapacita PDU, monitorování, redundance a koordinace transformátorů stále důležitější. Spolehlivý návrh začíná proti proudu a považuje transformátor, rozváděč, UPS, PDU, rackové rozvody a IT zařízení za jeden propojený systém.

Pro vývojáře datových center, dodavatele EPC a týmy pro nákup elektrických zařízení, kteří hledají adodavatel transformátorů datových center, může společnost Yawei Transformer poskytnout přizpůsobená řešení transformátorů na základě-specifických elektrických požadavků projektu.

Potřebujete transformátor pro projekt datového centra? Kontaktujte Yawei Transformer a prodiskutujte napětí, kapacitu, redundanci a technické požadavky.

Kontaktujte nyní