As unidades de distribuição de energia estão evoluindo junto com os data centers

13 de outubro de 2017

Anand Krishna é vice-presidente de desenvolvimento de negócios da Power Distribution, Inc. (PDI) eAFCOMmembro.

As Unidades de Distribuição de Energia (PDUs) têm sido parte integrante das arquiteturas de distribuição de energia dos data centers há décadas.

De 2011 a 2015, as PDUs e os equipamentos de distribuição de energia em geral evoluíram para acomodar a tendência das empresas terceirizarem seus data centers para provedores de colocation, ou colos. As PDUs que normalmente estavam na faixa de 75 a 225 kVA cresceram para ocupar o espaço de 150 a 300 kVA. Nos dois anos seguintes, PDUs de 400-650 kVA tornaram-se mais comuns e algumas empresas usaram PDUs de capacidade ainda maior.

À medida que o mercado de colos se tornou mais competitivo, os colos começaram a pressionar por melhorias no custo total de propriedade (TCO), pegada/densidade, CapEx e velocidade de lançamento no mercado. Hoje, as PDUs 1+ MVA estão começando a se tornar mais visíveis na arquitetura de distribuição de baixa tensão nos maiores data centers, à medida que os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) permitem que os operadores de data centers desfrutem de grandes economias de escala em CapEx e espaço.

Com ofertas de PDUs com transformadores de alumínio e cobre, as empresas estão orientando os clientes a usar transformadores com fator K mais baixo para reduzir o preço das PDUs. Além disso, alguns fabricantes com fortes capacidades de engenharia magnética estão oferecendo PDUs com transformadores de múltiplas saídas, ou seja, a tensão de saída pode ser alterada em minutos conforme as necessidades dos clientes do data center mudam.

Para atender às necessidades dos clientes por maior segurança, os fabricantes estão compartimentando áreas de baixa e alta potência da PDU. Esta compartimentação permite que diferentes cálculos de energia do arco elétrico sejam aplicados para que o pessoal de manutenção não precise estar tão preparado para determinados trabalhos que estão na área de baixa potência da unidade. Eles também compartimentam disjuntores de distribuição ou subalimentações com designs mecânicos e elétricos inovadores para permitir maior segurança na adição de circuitos.

A fiabilidade das PDUs assumiu ainda mais importância do que no passado; à medida que os riscos aumentam, maior será a potência da PDU (mais racks de servidores seriam derrubados por uma falha). Os OEMs também estão colocando o monitoramento de temperatura em mais áreas da PDU do que apenas no transformador, para fornecer alerta precoce sobre quaisquer problemas. Eles também estão instalando janelas de varredura infravermelha para permitir varreduras infravermelhas sem interromper as operações ou exigir que o pessoal de manutenção corra quaisquer riscos. Uma maior velocidade de colocação no mercado é mais facilmente suportada por fabricantes de PDU integrados verticalmente, ou seja, aqueles com instalações internas de engenharia e produção de transformadores. A capacidade desses OEMs de traduzir as necessidades dos clientes em projetos personalizados e PDUs prontas para envio tornou-se mais pronunciada em relação às empresas de PDU que não estão integradas verticalmente devido a uma mudança para um kVA mais alto nos últimos anos.

Isso ocorre porque as PDUs de alta potência invariavelmente exigem mais designs personalizados para se adequarem à arquitetura e ao design exclusivos de cada data center do que as PDUs de 75 a 300 kVA. Como as PDUs de alta potência exigem personalização, os OEMs devem inovar no design das estruturas e ser capazes de produzir projetos em intervalos mais curtos do que conseguem hoje. Outras inovações que são a “próxima fronteira” incluem disjuntores que utilizam novos materiais e componentes eletrônicos de estado sólido para quase eliminar o arco elétrico. Mas têm de descer a curva de custos antes de se tornarem economicamente viáveis.

Alguns centros de dados muito grandes estão a considerar, ou já implementaram, arquitecturas pouco ortodoxas na sua distribuição de energia. Exemplos incluem:

Em alguns casos, os operadores descobriram que a eliminação dos transformadores PDU contribui para as harmónicas, pelo que tiveram de implementar reactores para reduzir as harmónicas. Em geral, apenas os operadores muito grandes, com equipas de engenheiros muito grandes, seriam aconselhados a experimentar arquitecturas de distribuição de energia radicalmente diferentes.

Os data centers devem procurar os seguintes atributos em seus fornecedores de PDU: fortes recursos internos de engenharia magnética para ajudar a otimizar as PDUs para que se ajustem ao projeto do data center; OEMs de PDU verticalmente integrados com fabricação interna de transformadores; histórico de alta confiabilidade em seus transformadores e PDUs; um portfólio que inclui Static Transfer Switches (STS) para data centers que utilizam sistemas primários em sua arquitetura; e possui seu próprio Sistema de Monitoramento de Circuito Filial para otimizar seu funcionamento com a PDU.