نحوه انتخاب ژنراتور برق مناسب برای زیرساخت مرکز داده

توسعه بی‌وقفه فعالیت در اینترنت و کل صنعت مرتبط با این فناوری، منجر به جریان فزاینده اطلاعات از طریق شبکه و نیاز مبرم به ذخیره، دستکاری و تجزیه و تحلیل حجم زیادی از داده‌ها به این روش شده است. مراکز داده باید برای صنایع حیاتی مانند بانکداری، تجارت، سرگرمی و مدیریت عمومی ایمن و در دسترس باشند.

مراکز داده برای عملکرد بسیاری از مشاغل و سازمان‌ها حیاتی هستند. آن‌ها سرورها و سایر تجهیزاتی را که داده‌ها را ذخیره و پردازش می‌کنند، در خود جای داده‌اند و باید ۲۴ ساعته و ۷ روز هفته فعال باشند. یکی از مهم‌ترین اجزای یک مرکز داده، ژنراتور پشتیبان آن است. در صورت قطع برق، یک ژنراتور پشتیبان می‌تواند مرکز داده را تا زمان وصل مجدد برق، فعال نگه دارد. در این مقاله، در مورد نحوه انتخاب ژنراتور مناسب برای مرکز داده شما بحث خواهیم کرد.

ژنراتور اضطراری چیست و چه اهمیتی برای مراکز داده دارد؟

کیفیت یک ژنراتور اضطراری برای یک مرکز داده بسیار مهم است زیرا تضمین می‌کند که مرکز داده حتی در صورت قطع برق می‌تواند به درستی به کار خود ادامه دهد. مراکز داده، خدمات حیاتی هستند که اگر یک مرکز داده از کار بیفتد، می‌تواند منجر به از دست دادن درآمد، کاهش بهره‌وری و آسیب به اعتبار سازمان شود. یک ژنراتور اضطراری با کیفیت بالا می‌تواند با ارائه برق پشتیبان قابل اعتماد در مواقع ضروری، به جلوگیری از این مشکلات کمک کند.

در اینجا برخی از ویژگی‌های یک ژنراتور با کیفیت بالا برای یک مرکز داده آورده شده است:

• آپتایم ۱۰۰٪.
• کیفیت توان بالا.
• بهینه‌سازی سفارشی برای برآورده کردن الزامات خاص برنامه.
• نصب و نگهداری آسان.
• افزایش سریع سرعت.
• هارمونیک‌های به حداقل رسیده
• اندازه‌های جمع و جور برای کوچکترین فضای اشغال شده توسط ژنراتور.

یک ژنراتور برق برای یک مرکز داده یا «کاربرد برق مرکز داده» (DCP)، مجموعه‌ای از تجهیزات، قطعات و دستگاه‌هایی است که به گونه‌ای چیده شده‌اند که تأمین بدون وقفه انرژی الکتریکی برای یک مرکز داده را در هنگام قطع برق تضمین کنند.

این سیستم از یک نیروگاه تولید برق به همراه یک منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) تشکیل شده است که دارای باتری‌هایی برای تأمین محدود برق ناشی از قطعی برق است.

یو پی اس (UPS) در حین راه‌اندازی نیروگاه، برق مورد نیاز تجهیزات الکتریکی متصل را تأمین می‌کند، که این نیروگاه، باری را که قبلا به عنوان بحرانی و ضروری تعیین شده بود، در نظر می‌گیرد. این کار از طریق استفاده از سوئیچ‌ها انجام می‌شود و پس از راه‌اندازی نیروگاه، از یو پی اس جدا می‌شود. وقتی جریان الکتریکی اصلی به حالت عادی برگردد، فرآیند پشتیبان غیرفعال می‌شود و همه چیز به حالت عادی برمی‌گردد.

عواملی که باید هنگام انتخاب ژنراتور برای مرکز داده در نظر بگیرید:

نحوه انتخاب ژنراتور برق مناسب برای زیرساخت مرکز داده, دیزل سنسور, dieselsensor

نوع سیستم ژنراتور مورد نیاز.

شما باید جنبه‌های فیزیکی، عملیاتی و جغرافیایی مانند موارد زیر را در نظر بگیرید:

• موقعیت مکانی مرکز داده.
• محل قرارگیری ژنراتور برق پشتیبان.
• بار یا انرژی مورد نیاز برای برآورده کردن.
• چیدمان صحیح برق.
• توالی عملیات مورد نیاز.

مراکز داده معمولا حداقل به یک ژنراتور پشتیبان دیزلی یا گازی نیاز دارند تا عملکرد بدون وقفه حتی در صورت قطع برق در مقیاس بزرگ تضمین شود. برق هم از شرکت برق محلی و هم از ژنراتور پشتیبان با ولتاژ متوسط ​​(۱۰ کیلوولت یا ۲۰ کیلوولت برای برخی از مراکز داده) تأمین می‌شود.

توصیه می‌شود حداقل دو ژنراتور پشتیبان داشته باشید تا در صورت از کار افتادن یکی از آنها در مواقع اضطراری، از آنها استفاده شود. ژنراتورها معمولا به صورت موازی با یکدیگر و با منبع تغذیه برق شهری متصل می‌شوند. ژنراتورها همچنین به یک تابلو برق متصل هستند که می‌تواند در صورت قطع برق، بار را به طور خودکار از منبع تغذیه شهری به ژنراتورها منتقل کند.

این چیدمان ژنراتورها باید به مخزن سوختی دسترسی داشته باشد که امکان استقلال سیستم را در مواجهه با خاموشی‌های طولانی مدت برق فراهم کند. استقلال سیستم و در نتیجه کل مرکز داده به این مؤلفه بستگی دارد. توصیه می‌کنیم سیستم خود را برای چند روز استقلال و در بهترین حالت، بسته به سابقه منطقه‌ای که مرکز داده در آن قرار دارد، تا چند هفته، طراحی کنید.

بیشتر بخوانید: راهنمای فنی تعویض آرمیچر و استاتور در ژنراتورهای برق

گواهینامه‌های تجهیزات و استانداردهای انتشار آنها باید در نظر گرفته شود.

نشان کیفیت، اعتبارنامه‌ی قابلیت اطمینان تجهیزات تولید برق است. برخی از نشان‌های شناخته‌شده عبارتند از:

• آزمایشگاه‌های بیمه‌گر UL.
• اتحادیه اروپا (EU).
• سازمان حفاظت محیط زیست (EPA).
• برخی دیگر توسط خود سازنده ژنراتور صادر می‌شوند.

انطباق با استانداردهای فنی قابل اجرا (NTA).

رعایت استانداردها، کیفیت و ایمنی را تضمین کرده و خطرات تجهیزات را کاهش می‌دهد. در این مورد، برخی از قوانین قابل اجرا در انتخاب ژنراتورهای پشتیبان عبارتند از:

• ایزو ۸۵۲۸.
• NFPA 110.
• NEC یا NFPA 70.
• مقررات ملی و محلی.

رعایت استانداردهای طراحی، ساخت و بهره‌برداری از مراکز داده

به همین ترتیب، استانداردهای بین‌المللی وجود دارند که طراحی، نصب و بهره‌برداری صحیح از یک مرکز داده را تعریف می‌کنند و همچنین بر انتخاب و طراحی سیستم تولید برق اضطراری تأثیر می‌گذارند.

برخی از این استانداردهای بین‌المللی توسط نهادهای زیر منتشر می‌شوند:

• موسسه آپتایم.
• ANSI (TIA-942).
• آیکریا

بیشتر بخوانید: نگاه فنی و بررسی کنترلر ژنراتور برق

پرایم، استندبای یا مداوم؟

همانطور که در نکته قبلی گفتیم، پیشینه و کیفیت خدمات الکتریکی ارائه شده در منطقه‌ای که مرکز داده در آن قرار دارد باید به طور مفصل گزارش شود. همچنین بررسی برنامه‌های بهبود خدمات کوتاه‌مدت یا موقعیت‌های احتمالی که ممکن است با آن مواجه شوند با ارائه‌دهنده خدمات شما می‌تواند مفید باشد. این به تعیین نوع ژنراتور مورد نیاز مرکز داده شما کمک می‌کند. و اساسا، ویژگی اصلی که باید ارزیابی شود، استقلال عملیاتی است که دستگاه باید در صورت خاموشی در منطقه‌ای که مرکز داده در آن قرار دارد، با آن مقابله کند.

نوع ژنراتور مورد نیاز به الزامات خاص مرکز داده بستگی دارد. در اینجا جزئیاتی در مورد هر نوع ارائه شده است:

• ژنراتورهای پرایم برای استفاده مداوم بهتر هستند، به خصوص زمانی که بارهای متغیر یا شرایط اضافه بار وجود داشته باشد.
• ژنراتورهای آماده به کار نباید بیش از ۲۰۰ ساعت در سال با میانگین بار ۸۰٪ حداکثر توان نامی خود کار کنند.
• ژنراتورهای پیوسته به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در کل بازه زمانی مورد استفاده، بار توان ثابتی را ارائه دهند.

اندازه ژنراتور مورد نیاز

اندازه سیستم پشتیبان انرژی برای یک مرکز داده به الزامات خاص بستگی دارد.

سیستم پشتیبان باید بتواند برق پایدار کافی را برای ادامه کار مرکز داده در هنگام قطع برق فراهم کند. اندازه سیستم پشتیبان به عواملی مانند اندازه مرکز داده، میزان برق مورد نیاز و مدت زمان لازم برای اجرای سیستم پشتیبان بستگی دارد.

علاوه بر این، اندازه سیستم پشتیبان باید به گونه‌ای باشد که بتواند مصرف مرکز داده به علاوه یک شکاف امنیتی را مدیریت کند. هرچه این شکاف امنیتی بزرگتر باشد، سیستم در مواجهه با احتمال وقوع انرژی، آرامش بیشتری خواهد داشت. ما دیده‌ایم که برخی از سیستم‌ها بین ۱۰ تا ۲۰ درصد از میانگین مصرف پیش‌بینی‌شده، بیش از حد تخمین زده شده‌اند.

علاوه بر این، طراحی منبع سوخت ژنراتور اضطراری و در دسترس بودن آن در هنگام مواجهه با شرایط اضطراری، عنصری حیاتی برای طراحی سیستم است، زیرا زمان خودگردانی به این عامل بستگی دارد.

برای تعیین تجهیزات مورد نیاز، دانستن شرایط کاری عملیاتی ضروری است. برخی از جنبه‌هایی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از:

• تعداد مدارهایی که باید وصل شوند: بارهای ضروری و بارهای اختیاری.
• انواع بارها: بارهای الکتریکی و/یا بارهای مکانیکی.
• لوازم جانبی جانبی ژنراتور: آنها می‌توانند تا ۶۵٪ اضافی را تشکیل دهند.
• ضریب بار پیش‌بینی‌شده: درصد استفاده از تجهیزات، رایج‌ترین آن ۵۰٪ است.
• رشد آینده: این نشان دهنده وزن اضافی در هزینه تجهیزات است.
• محدودیت‌های مجاز: بار الکتریکی پس از ۱۰ ثانیه پشتیبانی می‌شود.
• اندازه و ظرفیت تخته‌های انتقال
• در دسترس بودن بودجه برای سرمایه‌گذاری

بیشتر بخوانید: الزامات ایمنی ژنراتور

موسسه آپتایم (Uptime Institute) یک نهاد شناخته‌شده بین‌المللی است که نحوه طراحی تأسیسات مرکز داده را مشخص و تأیید می‌کند. این موسسه، تأسیسات را بر اساس در دسترس بودنشان در چهار سطح مختلف طبقه‌بندی می‌کند: سطح اول، دوم، سوم و چهارم. عامل دقیقی که تعیین می‌کند یک تأسیسات در یک سطح قرار دارد یا سطح دیگر، تعداد منابع تأمین مداوم و تعداد منابع تأمین اضطراری موجود است.

خلاصه‌ای از اطلاعات ارائه شده توسط موسسه Uptime در زیر آمده است:

در زیر اسناد دیگری که توسط موسسه Uptime ارائه شده است، آورده شده است:

نحوه انتخاب ژنراتور برق مناسب برای زیرساخت مرکز داده, دیزل سنسور, dieselsensor

ویژگی‌های یک دستگاه ژنراتور برای کاربرد مرکز داده و اجزای آن تا حد زیادی با ویژگی‌های یک دستگاه اضطراری برای هر مرکز دیگری مطابقت خواهد داشت، اگرچه انتخاب برخی از این اجزا ممکن است در دستگاه‌های اضطراری برای کاربرد مرکز داده بسیار مهم‌تر باشد.

از بین تمام عناصر، موتور مهمترین است، زیرا جایی است که برق تولید شده توسط یک دستگاه ژنراتور از آن می‌آید. موتور برای کاربرد مرکز داده باید دارای یک گاورنر سرعت الکترونیکی باشد تا بتواند به سرعت به شرایط ولتاژ و فرکانس مناسب برسد، هر زمان که خرابی شبکه نیاز به شروع به کار داشته باشد. پس از تنظیم این پارامترها، می‌توانید آنها را تا زمانی که کار می‌کنید، حفظ کنید. هنگام تصمیم‌گیری در مورد اندازه موتور، باید جنبه‌های محیطی مشترک برای همه کاربردها، مانند دمای محیط و ارتفاع، در نظر گرفته شود.

توان اعلام‌شده برای ضریب عملکرد (COP) یک موتور حدود ۸۰ تا ۹۰ درصد توان اسمی آن است. تعیین اندازه ژنراتورها بر اساس ضریب عملکرد (COP) آنها به معنای انتخاب موتورهای بزرگتر با افزایش متناظر در هزینه خود موتورها و هزینه‌های ناشی از نیاز به فضای نصب بیشتر و خنک‌سازی بیشتر است. نه تنها این، بلکه موتور در کارآمدترین نقطه بار خود، که حدود ۱۰۰ درصد توان است، کار نخواهد کرد.

بیشتر بخوانید: ۱۱ دلیل رایج برای خرابی ژنراتور

به همین دلیل، برای رقابت بیشتر در بازار و صرفه‌جویی در هزینه‌های غیرضروری برای مشتری نهایی، تولیدکنندگان اصلی موتورهای دیزلی برای تولید برق، یک اعلامیه توان جدید به نام توان مرکز داده (DCP) اضافه کرده‌اند. در بیشتر موارد، این اعلامیه با بیانیه PRP آن مطابق با ISO 8528-1:2005، یعنی توان ۱۰۰٪، مطابقت دارد، اما با یک تفاوت: در این مورد، به طور مداوم تغذیه می‌شود. پس از مطالعه آماری احتمالات خرابی و با در نظر گرفتن تجربه در تأسیسات موجود، همین تولیدکنندگان مشخص کرده‌اند که در کشورهایی با شبکه پایدار، فرکانس راه‌اندازی ژنراتورهای اضطراری حداقل است و وقتی این اتفاق می‌افتد، برای مدت زمان بسیار کوتاهی است. به همین دلیل، آنها می‌توانند در حین کار، درصد بالایی از بار را به موتورهای خود اختصاص دهند.

هنگام انتخاب موتورها برای این نوع کاربرد که قابلیت اطمینان بسیار مهم است، راه‌اندازی اهمیت دارد. برای عملکرد بهتر سیستم، می‌توان با ترکیب سیستم‌های افزونه با دو موتور الکتریکی با سیستم‌های باتری مستقل یا ترکیب یک موتور الکتریکی و یک استارتر پنوماتیکی یا هیدرولیکی دیگر، استارتر استاندارد موجود در موتورها را بهبود بخشید.

نحوه انتخاب ژنراتور برق مناسب برای زیرساخت مرکز داده, دیزل سنسور, dieselsensor

البته دینام عنصر کلیدی دیگر در یک مجموعه ژنراتور برای یک ژنراتور آماده به کار مرکز داده است. یک کارت AVR (تنظیم خودکار ولتاژ) با کیفیت بسیار خوب، تغییرات ولتاژ را در مقادیر کمتر از ۰٫۵٪ نگه می‌دارد و یک سیم‌پیچ با طراحی و ساخت خوب، مقادیر اعوجاج هارمونیکی و تداخل با ارتباطات از راه دور را پایین نگه می‌دارد. استفاده از آهنربای دائمی (PMG) تضمین می‌کند که AVR مستقل از سیم‌پیچ اصلی تغذیه می‌شود و در صورت بارهای ناگهانی قابل اعتماد است، بنابراین قدرت تحریک خوب به رگولاتور را در همه زمان‌ها تضمین می‌کند. راه‌اندازی خوب سیم‌پیچ، محفظه‌های IP23 و حتی مقاومت‌های ضد تراکم برای دوام دینام، به ویژه در مناطقی با رطوبت محیط بالا، حیاتی هستند.

بسته خنک‌کننده‌ای که انتخاب می‌کنیم نیز در نصب‌هایی از این نوع مهم است، زیرا گاهی اوقات ژنراتورها در طبقه همکف یا زیر زمین قرار می‌گیرند و دارای منافذ محدودی هستند تا هوا آزادانه از بیرون جریان یابد. به همین دلیل است که تولیدکنندگان ژنراتور باید تیم خوبی از مهندسان و تجربه در طراحی سیستم‌های خنک‌کننده از راه دور واقع در طبقات بالا یا روی پشت بام داشته باشند که موتور را از طریق اینترکولرها و مدارهای ثانویه خنک می‌کنند.

واحد کنترل مونتاژ مسئول کنترل، اندازه‌گیری و دستکاری همه این عناصر است. برندهای مختلفی از واحدهای کنترل در بازار برای کاربردهای مختلف وجود دارد. ما توصیه می‌کنیم از آنهایی استفاده کنید که می‌توانند خرابی‌های شبکه را تشخیص دهند تا دستور شروع به کار گروه را صادر کنند. این واحدهای کنترل ممکن است شامل پروتکل‌های ارتباطی مختلفی برای ادغام مجموعه ژنراتور، پارامترهای عملیاتی و آلارم‌های آن در سیستم‌های مدیریت تأسیسات ساختمان باشند. همچنین می‌توان آنها را از راه دور کنترل و نظارت کرد.

بیشتر بخوانید: مزایا و معایب ژنراتورهای دوگانه سوز

درخواست مشاوره

انتخاب سیستم تولید برق پشتیبان مناسب برای یک مرکز داده، تصمیمی مهم است که نیاز به بررسی دقیق عواملی دارد که در این مقاله به آنها اشاره کردیم. با در نظر گرفتن این عوامل، اپراتورهای مرکز داده می‌توانند اطمینان حاصل کنند که تأسیسات آنها به سیستم‌های برق پشتیبان قابل اعتمادی مجهز شده است که می‌توانند عملیات آنها را در هر شرایط اضطراری به طور روان ادامه دهند. در نظر داشته باشید میتوانید برای نصب، نگهداری و تعمیر انواع ژنراتور با شماره های دیزل سنسور تماس حاصل فرمایید. دیزل سنسور با سابقه درخشان انتخابی مطمئن برای ژنراتور شماست.