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.
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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
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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
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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.
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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
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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%
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UPS Rotanti
Cuore del Sistema
Cosa è UNIBLOCK:
Macchina Sincrona Trifase
con doppio avvolgimento
statorico
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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UPS Rotanti
Modularità
Quadro comando e controllo
Uniblock
Powerbridge
Batterie
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Motore diesel
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UPS Rotanti
UBT : UPS con Volano
Powerbridge
Convertitore Macchina Uniblock Pannello Interruttori Rete,
di frequenza
comandi uscita e bypass
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UPS Rotanti
UBTD : UPS con Volano e Diesel
Batterie
UPS statico
Rifasamento
Gruppo Elettrogeno
Chiller/Condizionament
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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)
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UPS Rotanti
UBTD : Parte Volano e quadro
Powerbridge
Convertitore
di frequenza
Pannello Reattanza Interruttori Rete,
comandi
uscita e bypass
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UPS Rotanti
UBTD : Layout finale
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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)
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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%
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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
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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
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UPS Rotanti
Architettura del Sistema
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2 x UBTD E 625/625 kVA – Locali
Dimensioni:
L = 10400 mm
w = 10200 mm
h = 3000 mm
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UPS Rotanti
UBTD E 625/625 kVA – Foto
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UPS Rotanti
UBTD E 625/625 kVA – Foto
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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
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE
Le opinioni espresse dagli associati non riflettono necessariamente il parere dell’AiCARR
