Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Analiza techniczno-ekonomiczna metod redukcji zapotrzebowania na energię elektryczną w obiektach typu data center

Technical and economical analysis of methods to reduce the demand for electricity in data center objects
Rys. 1. Porównanie wyników analizy TCO dla zasilania gwarantowanego obiektu nr 1 [1]
Rys. 1. Porównanie wyników analizy TCO dla zasilania gwarantowanego obiektu nr 1 [1]
Rys. arch. autorów

Koszty opłat za energię elektryczną w ośrodkach typu data center mogą być znaczące. Możliwa jest redukcja tych kosztów w przypadku zastosowania energooszczędnych technologii. Technologie nowoczesne są jednak droższe. Czy i kiedy warto je zastosować? Wykonana analiza techniczno-ekonomiczna może pomóc w doborze właściwych technologii.

Cel analizy

Wykonana analiza miała na celu weryfikację opłacalności stosowania nowych, droższych, ale wysokosprawnych i energooszczędnych systemów zasilania gwarantowanego i klimatyzacji w porównaniu do tańszych, prostych, klasycznych technologii, uwzględniając różną wielkość obiektów data center, moc zainstalowaną oraz przeznaczenie obiektów [1].

W każdej serwerowni i centrum przetwarzania danych nakłady inwestycyjne oraz koszty eksploatacyjne systemów zasilania oraz klimatyzacji są różne. Wynika to z odmiennych lokalizacji data center, a co za tym idzie:

  • różnych cen powierzchni,
  • cen energii elektrycznej,
  • warunków środowiskowych wpływających na koszty eksploatacji systemu klimatyzacji
  • czy chociażby kosztów serwisu i utrzymania wykwalifikowanego personelu.

Dlatego nie ma możliwości przeprowadzenia ogólnej analizy uwzględniającej wszystkie, a nawet większość możliwych przypadków.

Z tego powodu analiza została przeprowadzona w wersji uproszczonej, uogólnionej.

 

Założenia do analizy starano się tak obrać, aby w jak najbardziej możliwie trafny sposób zbadać opłacalność zastosowania różnych systemów zasilania gwarantowanego i klimatyzacji dla poszczególnych obiektów oraz aby wynik końcowy odzwierciedlał jedynie nakłady inwestycyjne oraz koszty eksploatacyjne systemów zasilania gwarantowanego i klimatyzacji, bez ingerencji innych czynników w poszczególnych wariantach analizy.

Analiza techniczno-ekonomiczna została wykonana w kilku wariantach dla dwóch różnych obiektów [1]:

  • średniej wielkości serwerowni
  • oraz dużego centrum przetwarzania danych.

Celem analizy techniczno-ekonomicznej dla drugiego obiektu było zweryfikowanie opłacalności stosowania technologii dynamicznych zasilaczy UPS (DRUPS) w porównaniu do konstrukcji tradycyjnych (statycznych) w dużych centrach przetwarzania danych.

W drugim wariancie system klimatyzacji nie podlegał analizie.

Założenia do wykonanej analizy

Analizie zostały poddane dwa osobne obiekty: średniej wielkości serwerownia oraz duże centrum przetwarzania danych.

Zakłada się, że oba obiekty znajdują się w tej samej lokalizacji, na obrzeżach Warszawy, więc warunki środowiskowe są takie same. Energię elektryczną dostarcza ten sam sprzedawca energii.

Założenia wspólne dla obu obiektów [1]:

  • koszt energii elektrycznej: 0,40 zł/kWh,
  • liczba godzin pracy/rok: 8760,
  • redundancja układu zasilania gwarantowanego: 1:1 – elementy redundantne są w stanie w pełni zastąpić elementy wchodzące w skład systemu podstawowego,
  • zakładana liczba lat eksploatacji: 8,
  • oba obiekty kupują energię elektryczną u tego samego sprzedawcy energii,
  • oba obiekty mają te same warunki środowiskowe,
  • wdrożenie każdego z wariantów nie wymaga ani ingerencji, ani modernizacji instalacji elektrycznej budynków – istniejąca instalacja elektryczna spełnia wymogi dla wszystkich wariantów,
  • nakłady inwestycyjne nie są rozłożone w czasie.

Obiekt nr 1 – średniej wielkości serwerownia [1]:

  • całkowita moc znamionowa odbiorów krytycznych: Pnkryt = 180 kW, w tym całkowita moc znamionowa odbiorów IT: PnIT = 150 kW,
  • średnie zapotrzebowanie na moc odbiorów krytycznych: Pśr = 0,65·Pnkryt = 117 kW,
  • redundancja układu zasilania klimatyzacji: 1:1 – elementy redundantne są w stanie w pełni zastąpić elementy wchodzące w skład systemu podstawowego.

Wariant I dla obiektu nr 1

Zasilanie gwarantowane zapewnia redundantny układ dwóch tradycyjnych, mało wydajnych, ale stosunkowo tanich zasilaczy UPS w technologii online, każdy o mocy 200 kVA oraz dwóch zespołów prądotwórczych o mocy 260 kVA każdy.
Układ chłodzenia stanowi redundantny, tradycyjny system klimatyzacji bez energooszczędnych technologii, pracujący w systemie zamkniętego zimnego korytarza.
Założenia: sprawność systemu UPS: 88%, klimatyzacja – czas pracy w poszczególnych trybach (zastosowano wentylatory ON/OFF): mechaniczny (sprężarkowy) – 100%.

Wariant II dla obiektu nr 1

Zasilanie gwarantowane stanowi układ redundantny dwóch wysokosprawnych w typowym przedziale pracy zasilaczy UPS w technologii online, każdy o mocy 200 kVA oraz dwóch zespołów prądotwórczych o mocy 260 kVA każdy.
Układ chłodzenia stanowi redundantny system klimatyzacji wyposażony w tryb pośredniego free-coolingu, pracujący w systemie zamkniętego zimnego korytarza.
Założenia: sprawność systemu UPS: 93%, klimatyzacja – czas pracy w poszczególnych trybach (zastosowano wentylatory z pełną regulacją obrotów): mechaniczny (sprężarkowy) – 62%, free-cooling mieszany – 32%, pełny free-cooling – 6%.

Wariant III dla obiektu nr 1

Zasilanie gwarantowane stanowi układ redundantny dwóch wysokosprawnych w typowym przedziale pracy zasilaczy UPS w technologii online, wyposażonych w tryb pracy ekonomicznej, każdy o mocy 180 kVA oraz dwóch zespołów prądotwórczych o mocy 260 kVA każdy.
Układ chłodzenia stanowi redundantny system klimatyzacji, wyposażony w tryb pośredniego free-coolingu, pracujący w systemie ECHO.
Założenia: sprawność systemu UPS: 98%, klimatyzacja – czas pracy w poszczególnych trybach (zastosowano wentylatory z pełną regulacją obrotów): mechanicznyy (sprężarkowy) – 3%, free-cooling mieszany – 11%, pełny free-cooling – 86%.

Czytaj też: Aspekty ekonomiczne wytwarzania energii elektrycznej w instalacjach prosumenckich >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Zapisz się do Ligi Specjalistów i zdobywaj nagrody!

Liga Specjalistów 2.0

Jesteś profesjonalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Jesteś uczniem lub studentem kierunku technicznego?
czytam dalej »

 


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

dr hab. inż. Paweł Piotrowski
dr hab. inż. Paweł Piotrowski
Absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej. Od maja 1995 r. adiunkt w Zakładzie Sieci i Systemów Elektroenergetycznych w Instytucie Elektroenergetyki Politechniki Warszawskiej. W pracy... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
10/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania pompowni pożarowej
  • - Przekładniki niekonwencjonalne wykorzystywane w automatyce elektroenergetycznej
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl