Индустрия дата-центров переживает бурный рост на фоне развития искусственного интеллекта. Высокий спрос не только создаёт нагрузку на цепочки поставок, но и открывает новые возможности для смежных отраслей — систем накопления энергии (СНЭ), топливных элементов и жидкостного охлаждения. Инфраструктура дата-центров бывает двух типов: с питанием переменным током (AC) и постоянным током (DC). В этом материале рассмотрены решения MEAN WELL, подходящие для обоих типов дата-центров.
Инфраструктура дата-центра с питанием AC
Такой дата-центр обычно питается трёхфазным напряжением 400~480 В переменного тока и включает резервный дизель-генератор, онлайн ИБП (источник бесперебойного питания) переменного тока и систему жидкостного охлаждения для отвода тепла от стоек с высокой плотностью вычислительной нагрузки. Онлайн ИБП устанавливается последовательно с трёхфазной сетью и обеспечивает несколько минут автономной работы, пока запускается резервный дизель-генератор. Система жидкостного охлаждения состоит из контуров циркуляции горячей/холодной жидкости и теплообменника RDHx (Rear Door Heat Exchanger), установленного на задней двери стойки.
Рис. 1. Инфраструктура дата-центра с питанием AC
Онлайн ИБП переменного тока представляет собой масштабируемый трёхфазный шкаф мощностью 250 кВт, в котором размещены мощный инвертор, зарядное устройство и батарейные блоки. Для охлаждения силовой электроники внутри шкафа часто применяется XTR-480-24 — источник питания для DC-вентиляторов 24 В/50 Вт. Он выбран благодаря трёхфазному входу и устойчивости к кратковременным всплескам напряжения при запуске инвертора.
Система охлаждения — обязательный элемент дата-центра, ведь серверное оборудование выделяет большое количество тепла, и для его отвода часто применяется жидкостное охлаждение. Для питания BLDC-моторов циркуляции горячей/холодной жидкости и DC-вентиляторов теплообменника RDHx мощностью 500 Вт используется 19-дюймовая стоечная система мощностью 12,8 кВт (модель DHP-1UT-B).
Инфраструктура дата-центра с питанием DC
В этом варианте стойки с высокой тепловой нагрузкой остаются, но питаются напряжением 800 В постоянного тока, которое формируется твердотельным трансформатором (Solid-State Transformer), а не сетью 400~480 В переменного тока. Высокое постоянное напряжение (HVDC) позволяет снизить ток, а значит — расход материалов на кабели и потери мощности. Кроме того, при питании HVDC систему накопления энергии (BESS) на 800 В постоянного тока используют вместо онлайн ИБП переменного тока, что повышает общий КПД на несколько процентов. Таким образом, HVDC 800 В снижает затраты и потери энергии.
Рис. 2. Инфраструктура дата-центра с питанием DC
BESS в дата-центре выдаёт 800 В постоянного тока, поддерживая работу дата-центра несколько минут — до запуска резервного дизель-генератора. Система управления энергией BESS, дисплей и контроллеры обычно питаются более низким напряжением постоянного тока, для чего часто применяются HVDC-преобразователи RSDH-150/300 или DDRH-120/240 — эти DC/DC источники питания имеют широкий диапазон входного напряжения 250~1500 В постоянного тока.
В дата-центрах модули топливных элементов способны заменить и дизель-генератор, и BESS: топливный элемент может работать на водороде до нескольких суток, водород при этом часто поставляется с выносной генерирующей установки. Кроме того, топливный элемент не требует времени на запуск и при большой мощности обходится дешевле, чем BESS. Системное решение MEAN WELL включает восемь источников питания SHP-30K-55, соединённых параллельно, для обеспечения мощности 130 кВт, необходимой для питания электролизных установок быстрой генерации водорода вне площадки для топливного элемента.
Итог
MEAN WELL предлагает решения AC/DC и DC/DC для дата-центров. Для систем теплового менеджмента подходят трёхфазные источники питания серии XTR и высокоэффективные стоечные решения для BLDC-моторов/насосов и DC-вентиляторов. Для HVDC дата-центров DC/DC-преобразователи серий RSDH-150/300 и DDRH-120/240 с широким входным диапазоном 250~1500 В понижают напряжение 800 В до низковольтного постоянного тока для питания периферии BESS. А системное решение на базе SHP-30K-55 обеспечивает сверхвысокую мощность для генерации водорода, необходимого топливному элементу.
Смотрите также:
