Дизель-генератор для ЦОДа: как не ошибиться с мощностью
Дизель-генератор – один из элементов системы гарантированного энергообеспечения дата-центров. В случае блэкаута он берет на себя критическую нагрузку ЦОДа и вместе с ИБП обеспечивает бесперебойное снабжение серверных стоек. Одна из главных проблем, которую должны решить проектировщики, какую мощность выбрать, чтобы обеспечить надежность системы.
4 типа мощности дизель-генератора
Типы выходных мощностей регламентированы ГОСТ Р 53987-2010, который в свою очередь является модификацией международного стандарта ISO 8528-1:2005. Оба стандарта указывают четыре типа мощности:
Continuous Operating Power – длительная мощность не ограниченная по времени при работе на полную нагрузку.
Prime Rating Power – основная мощность не ограниченная по времени при работе на переменную нагрузку.
Limited Time Power – ограниченная по времени максимальная мощность, которую может выдавать ДГУ в согласованных условиях эксплуатации в течение 500 ч.
Emergency Stand-by Power - аварийная резервная мощность которую ДГУ может развивать в определенных условиях эксплуатации при работе на изменяющуюся электрическую нагрузку и обеспечивать ее в течение 200 ч в год.
Мощности Continuous и Prime Power – это нормальные режимы работы ДГУ, неограниченные по времени и так же допускающие перегрузки.
Мощности Limited Time и Stand-by Power - это аварийные режимы работы ДГУ, не допускающие перегрузки и ограниченные по времени работы.
ГОСТ и международный стандарт не дают конкретной рекомендации, на какой тип мощности ориентироваться проектировщикам дата-центрам.
Data center power и ограничения по времени
В 2018 появился международный стандарт ISO 8528-1-2018, который описал мощность Data center power . DCP - это мощность, которую генераторная установка способна выдавать при контролируемой или непрерывной электрической нагрузке и в течение неограниченного времени работы. Uptime Institute, который занимается разработкой стандартов надежности дата-центров, также указывает, что мощность ДГУ не должна иметь ограничений по времени работы на номинальной нагрузке.
Data center power и нагрузка
Прежде чем определить, какой тип мощности: Continuous Operating Power и Prime Rating Power - ближе к Data center power, рассмотрим нагрузку ЦОД.
Она состоит из критической нагрузки, дополнительных систем, зарядки АКБ и системы охлаждения. Первые три условно можно назвать статичной нагрузкой, последняя – меняется в зависимости от температуры окружающей среды.
- Минимальная нагрузка При температуре от -40 °C до +10 °C система работает в режиме свободного охлаждения.
- Средняя нагрузка При температуре выше +10 °C система работает в гибридном режиме, когда частично происходит охлаждение за счет наружного воздуха, а частично за счет работы компрессора холодильной машины.
- Максимальная нагрузка При температуре свыше +28 °C система охлаждение ИТ-нагрузки на 100% производится за счет компрессоров холодильных машин.
Среднегодовая температура в России в 2020 году составила + 19 °C. В Москве в том же году +8 °C. Это означает, что большую часть года дизель-генератор будет резервировать среднюю нагрузку ЦОДа.
Теперь чтобы выбрать дизель-генератор адекватной мощности, нужно рассчитать среднюю нагрузку ЦОД, но учесть, что при необходимости машина должна выдержать максимальную нагрузку.
Если выбираем дизель-генератор ориентируясь на Continuous Operating Power, то мы получаем «золотой запас» мощности. Это примерно 30-40% от номинала станции, которые никогда не будут использоваться. Limited Time Power и Emergency Stand-by Power - это аварийные режим работы дизель-генераторов, которые также имеют ограничения по времени работы. В итоге точнее всего требованиям Data Center Power соответвует Prime Rating Power.
Аварийные ДЭС на базе двигателей Baudouin для центра обработки данных
Энергокомплекс из 22 дизельных электростанций для одного из крупнейших центров обработки данных в России
Комплексная поставка ДЭС и энергомодулей для дата-центра «Key Point» в Новосибирске
Резервное электроснабжение центра обработки данных GreenBushDС
Проект из шести дизель-генераторных станций и шести энергомодулей для центра обработки данных
Альтернативный источник электричества для оборудования на объекте компании МТС
Энергокомплекс для резервирования критически важной инфраструктуры Ростелеком-ЦОД уровня Tier III в Медведково
Аварийные дизельные электростанции для резерва 4/3N дата-центра уровня отказоустойчивости Tier III
Энергокомплекс 2 МВт с ИБП для резервирования системы хранения данных НТЦ Новатэк
