Індустрія дата-центрів переживає бурхливе зростання на тлі розвитку штучного інтелекту. Високий попит не лише створює навантаження на ланцюги поставок, а й відкриває нові можливості для суміжних галузей — систем накопичення енергії (СНЕ), паливних елементів та рідинного охолодження. Інфраструктура дата-центрів буває двох типів: із живленням змінним струмом (AC) та постійним струмом (DC). У цьому матеріалі розглянуто рішення MEAN WELL, придатні для обох типів дата-центрів.
Інфраструктура дата-центру з живленням AC
Такий дата-центр зазвичай живиться трифазною напругою 400~480 В змінного струму і включає резервний дизель-генератор, онлайн ДБЖ (джерело безперебійного живлення) змінного струму та систему рідинного охолодження для відведення тепла від стійок з високою щільністю обчислювального навантаження. Онлайн ДБЖ встановлюється послідовно з трифазною мережею та забезпечує кілька хвилин автономної роботи, поки запускається резервний дизель-генератор. Система рідинного охолодження складається з контурів циркуляції гарячої/холодної рідини та теплообмінника RDHx (Rear Door Heat Exchanger), встановленого на задніх дверцятах стійки.
Рис. 1. Інфраструктура дата-центру з живленням AC
Онлайн ДБЖ змінного струму — це масштабована трифазна шафа потужністю 250 кВт, у якій розміщені потужний інвертор, зарядний пристрій та батарейні блоки. Для охолодження силової електроніки всередині шафи часто застосовується XTR-480-24 — джерело живлення для DC-вентиляторів 24 В/50 Вт. Його обрано завдяки трифазному входу та стійкості до короткочасних сплесків напруги під час запуску інвертора.
Система охолодження — обов’язковий елемент дата-центру, адже серверне обладнання виділяє багато тепла, і для його відведення часто застосовується рідинне охолодження. Для живлення BLDC-моторів циркуляції гарячої/холодної рідини та DC-вентиляторів теплообмінника RDHx потужністю 500 Вт використовується 19-дюймова стійкова система потужністю 12,8 кВт (модель DHP-1UT-B).
Інфраструктура дата-центру з живленням DC
У цьому варіанті стійки з високим тепловим навантаженням залишаються, але живляться напругою 800 В постійного струму, яка формується твердотільним трансформатором (Solid-State Transformer), а не мережею 400~480 В змінного струму. Висока постійна напруга (HVDC) дозволяє знизити струм, а отже — витрати матеріалів на кабелі та втрати потужності. Крім того, при живленні HVDC систему накопичення енергії (BESS) на 800 В постійного струму використовують замість онлайн ДБЖ змінного струму, що підвищує загальний ККД на кілька відсотків. Таким чином, HVDC 800 В знижує витрати та втрати енергії.
Рис. 2. Інфраструктура дата-центру з живленням DC
BESS у дата-центрі видає 800 В постійного струму, підтримуючи роботу дата-центру кілька хвилин — до запуску резервного дизель-генератора. Система керування енергією BESS, дисплей та контролери зазвичай живляться нижчою напругою постійного струму, для чого часто застосовуються HVDC-перетворювачі RSDH-150/300 або DDRH-120/240 — ці DC/DC джерела живлення мають широкий діапазон вхідної напруги 250~1500 В постійного струму.
У дата-центрах модулі паливних елементів здатні замінити і дизель-генератор, і BESS: паливний елемент може працювати на водні до кількох діб, водень при цьому часто постачається з виносної генеруючої установки. Крім того, паливний елемент не потребує часу на запуск і за великої потужності обходиться дешевше, ніж BESS. Системне рішення MEAN WELL включає вісім джерел живлення SHP-30K-55, з’єднаних паралельно, для забезпечення потужності 130 кВт, необхідної для живлення електролізних установок швидкої генерації водню поза майданчиком для паливного елемента.
Підсумок
MEAN WELL пропонує рішення AC/DC та DC/DC для дата-центрів. Для систем теплового менеджменту підходять трифазні джерела живлення серії XTR та високоефективні стійкові рішення для BLDC-моторів/насосів і DC-вентиляторів. Для HVDC дата-центрів DC/DC-перетворювачі серій RSDH-150/300 та DDRH-120/240 з широким вхідним діапазоном 250~1500 В знижують напругу 800 В до низьковольтного постійного струму для живлення периферії BESS. А системне рішення на базі SHP-30K-55 забезпечує надвисоку потужність для генерації водню, необхідного паливному елементу.
Дивіться також:
