UPS Rotanti
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COME RISPARMIARE ENERGIA NEI DATA CENTER Roma, 30 ottobre 2012 UPS rotanti per le applicazioni IT Paolo Mazzola Piller Italia srl UPS Rotanti Presentazione azienda Dal 1909 Piller produce macchine elettriche con particolare attenzione a qualità e affidabilità. Piller Power Systems GmbH Osterode / Germania appartiene al Gruppo inglese Langley Holdings plc. Paolo Mazzola – Piller Italia srl 3 UPS Rotanti Prodotti Gruppi rotanti di continuità - potenza UPS installata - numero di installazioni - numero di macchine > 3.000 MVA > 5.000 > 7.000 Gruppi statici di continuità Commutatori statici Sistemi di alimentazione aeroportuali a 400 Hz Convertitori di frequenza 50/60 Hz Sistemi di alimentazione per applicazioni militari Paolo Mazzola – Piller Italia srl 4 UPS Rotanti Parliamo di Paradigmi … A) Non esiste solo la continuità tramite UPS statici a batteria e gruppo elettrogeno B) Non esistono solo i rotanti con diesel (Diesel-UPS) C) Non è l’investimento iniziale ad incidere sul costo del ciclo di vita di un impianto Attenzione a non cadere nella trappola del “mito della caverna di Platone”, ossia: la realtà, a volte, non è quella che vediamo o che ci viene descritta Paolo Mazzola – Piller Italia srl 5 UPS Rotanti Curva ITIC (Information Technology Industry Council - 1996) Tre zone: 1. al di sopra della curva delle sovratensioni, 2. al di sotto della curva di sotto tensione 3. compresa tra le due curve o zona di tolleranza: punti con ampiezza-durata proprie di eventi per i quali il funzionamento della apparecchiatura può essere considerato corretto. Paolo Mazzola – Piller Italia srl 6 UPS Rotanti PUE: Power Usage Effectiveness PUE = Total Facility Power IT Equipment Power PUE Livello 3.0 Molto inefficiente 2.5 Inefficiente 2.0 Medio 1.5 Efficiente 1.2 Molto efficiente Paolo Mazzola – Piller Italia srl 7 UPS Rotanti Energia assorbita da un Data Center Lighting 1% 100% Switchgear/Generator; 1% 90% UPS 18% 80% 25 % Energia elettrica PDU 5% 70% IT Equipment 30% 60% 30 % Energia utile IT 50% CRAC 9% 40% Humidification 3% 45 % Energia frigorifera 30% 20% Chiller 33% 10% 0% 1 Paolo Mazzola – Piller Italia srl 8 UPS Rotanti Cuore del Sistema Cosa è UNIBLOCK: Macchina Sincrona Trifase con doppio avvolgimento statorico Paolo Mazzola – Piller Italia srl 9 UPS Rotanti Motore Generatore Tecnologia standard fino agli anni “80 Motore di lancio Avvolgimento „motore“ Avvolgimento „generatore“ Ventola Macchina compatta mono-rotore progettata da Piller nell ‘anno 1981 Raddrizzatore rotante Eccitatrice Unica macchina elettrica estremamente affidabile comprendente motore e generatore Paolo Mazzola – Piller Italia srl 10 UPS Rotanti Qualità della rete in Italia Da un recente studio svolto è emerso che sulla nostra linea elettrica si verificano oltre 128 disturbi di vario genere ogni mese (oltre 4 al giorno!). I disturbi più frequenti sono i seguenti: - 87,2% Abbassamenti di tensione (Buchi) - 7,4% Innalzamenti della tensione (Spikes) - 4,7% Assenza di tensione (Black-Out) - 0,7% Altri disturbi Paolo Mazzola – Piller Italia srl 11 UPS Rotanti Funzioni di Power Quality degli UPS rotanti ¾ Regolazione della tensione : 87% degli eventi anomali di rete ¾ Eliminazione armoniche e spike : 7% degli eventi anomali di rete ¾ Eliminazione blackout : 6% degli eventi anomali di rete ¾ Fattore di potenza prossimo all’unità : no rifasamento ¾ Alta corrente di corto circuito : garanzia selettività delle protezioni e carico sempre protetto ¾ Elevati rendimenti : minori costi di esercizio ¾ Ingombri ridotti dei locali : minori costi iniziali e operativi Paolo Mazzola – Piller Italia srl 12 UPS Rotanti UNIBLOCK è un filtro Passa Basso Gabbia di smorzamento La gabbia di smorzamento annulla gli effetti dei campi magnetici rotanti prodotti dalle correnti armoniche. Attenuazione delle armoniche fino al 99% Assenza di condensatori Paolo Mazzola – Piller Italia srl 13 UPS Rotanti Durante un corto circuito: I cc ? Icc - Carico NON protetto - Selettività protezioni: ? In assenza di rete o con gruppo elettrogeno, una corrente fino a 3 volte la corrente nominale NON è sufficiente a garantire l’intervento tempestivo delle protezioni e il distacco dell’utenza - Carico SEMPRE protetto - Selettività protezioni: SEMPRE garantita Una corrente fino a 14 volte la corrente nominale garantisce l’intervento tempestivo delle protezioni e il distacco dell’utenza entro 10 ms, in QUALSIASI condizione, anche in assenza rete o con gruppo elettrogeno Paolo Mazzola – Piller Italia srl 14 UPS Rotanti Raffreddamento Ventilatore integrato Un UNICO ventilatore montato sul rotore della macchina Uniblock raffredda il sistema, senza la necessità di elettroventilatori elettrici ausiliari Temperatura max: 40 °C Media giornaliera: 35 °C No Condizionamento Paolo Mazzola – Piller Italia srl 15 UPS Rotanti Modularità Quadro comando e controllo Uniblock Powerbridge Batterie Paolo Mazzola – Piller Italia srl Motore diesel 16 UPS Rotanti UBT : UPS con Volano Powerbridge Convertitore Macchina Uniblock Pannello Interruttori Rete, di frequenza comandi uscita e bypass Paolo Mazzola – Piller Italia srl 17 UPS Rotanti UBTD : UPS con Volano e Diesel Batterie UPS statico Rifasamento Gruppo Elettrogeno Chiller/Condizionament Paolo Mazzola – Piller Italia srl 18 UPS Rotanti UBTD : Parte Diesel Quadro controllo motore Motogeneratore Piller UNIBLOCK Accoppiamento elastico Motore Diesel Basamento Supporti elastici antivibranti Giunto meccanico a sorpasso (ruota libera) Paolo Mazzola – Piller Italia srl 19 UPS Rotanti UBTD : Parte Volano e quadro Powerbridge Convertitore di frequenza Pannello Reattanza Interruttori Rete, comandi uscita e bypass Paolo Mazzola – Piller Italia srl 20 UPS Rotanti UBTD : Layout finale Paolo Mazzola – Piller Italia srl 21 UPS Rotanti Confronto economico tra UPS rotanti e statici nel: a) Tempo: ciclo di vita dell’impianto (25 anni) b) Spazio: stesse condizioni al contorno (locali+UPS+Accumulo+GE+Condiz.) considerando che il Costo totale nel ciclo di vita (TCO) è pari a: C = Ci + Co + Cf Ci = Costo investimento iniziale (CAPEX) Co= Costi operativi di funzionamento (OPEX): Cg + Cm + Cs Cf = Costi finanziari (costo del denaro/inflazione) Paolo Mazzola – Piller Italia srl 22 UPS Rotanti Costo dei Sistemi UPS nell'arco del Ciclo di Vita dell'Impianto € 5.000.000 € 4.500.000 € 4.000.000 Costo Totale € 3.500.000 € 3.000.000 € 2.500.000 € 2.000.000 Risparmio Risparmiodi dicosto costoin in 25 25anni anni € 1.500.000 € 1.000.000 € 500.000 €€2.000.000 2.000.000 € 0 1 2 3 4 5 2xUBTD1600 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Statico Carico critico: 1500 kVA UPS rotante: 2x1600 kVA DUPS con PB UPS statico: 3x800 kVA + batterie + 2xGE Anni Punto di pareggio costi: 5 anni - Costo elettricità @ 0,09 €/kWh - Tasso di attualizzazione 4% Paolo Mazzola – Piller Italia srl 23 UPS Rotanti CONSIDERAZIONI: ¾ I COSTI dell’investimento INIZIALE (Ci) incidono minimamente (circa il 15% - 20% rispetto al costo totale in 25 anni di esercizio) ¾ I COSTI OPERATIVI (Cg + Cm + Cs) sono i principali responsabili del costo nel Ciclo di Vita dell’impianto Gli UPS ROTANTI migliorano la redditività e l’efficienza degli impianti Paolo Mazzola – Piller Italia srl 24 UPS Rotanti Soluzione PILLER in bassa tensione: UBTD E ¾ Cliente: ente istituzionale ¾ Processo: archiviazione, elaborazione dati e uffici ¾ Applicazione: alimentazione server e uffici ¾ Esigenza: adeguamento all‘impianto esistente + spazio ridotto ¾ Soluzione : 2 x UBTD E 625/625 kVA con Powerbridge/Diesel Paolo Mazzola – Piller Italia srl 25 UPS Rotanti Architettura del Sistema Paolo Mazzola – Piller Italia srl 26 UPS Rotanti 2 x UBTD E 625/625 kVA – Locali Dimensioni: L = 10400 mm w = 10200 mm h = 3000 mm Paolo Mazzola – Piller Italia srl 27 UPS Rotanti UBTD E 625/625 kVA – Foto Paolo Mazzola – Piller Italia srl 28 UPS Rotanti UBTD E 625/625 kVA – Foto Paolo Mazzola – Piller Italia srl 29 UPS Rotanti Conclusioni La soluzione con UPS rotanti nei Data Center: migliora la qualità dell’energia garantisce una alta affidabilità dell’impianto non necessita del condizionamento aumenta il rendimento globale riduce gli spazi occupati In definitiva: riduce il PUE del Data Center garantendo le massime prestazioni di alimentazione elettrica Paolo Mazzola – Piller Italia srl 30 GRAZIE PER L’ATTENZIONE Le opinioni espresse dagli associati non riflettono necessariamente il parere dell’AiCARR
