Rechenzentren werden immer größer – und dieser Trend wird sich fortsetzen. Die Forderung nach erhöhter Rentabilität sowie verbesserter Betriebssicherheit und Umweltverträglichkeit sind wichtige Faktoren für die Planung von Rechenzentren – und diese Anforderungen haben einen starken Einfluss auf das Design der Notstromversorgung und der unterbrechungsfreien Versorgung von Rechenzentren. Zahlreiche Fakten sprechen dafür, dass moderne rotierende USV-Systeme wesentlich besser auf die Bedürfnisse moderner Rechenzentren zugeschnitten sind als konventionelle batteriebasierte USV-Systeme.
Ein wesentlicher Vorteil der rotierenden USV-Systeme (RUPS) liegt in ihrer Einfachheit. Die betriebswirtschaftlichen Vorteile und die überragende Betriebssicherheit von USV-Systemen mit kinetischem Energiespeicher machen die Installation großer Mengen an umweltgefährdender Batterien in Rechenzentren überflüssig.
USV-Systeme im Vergleich
In einem typischen 9-MW-Rechenzentrum, das aus 9 x 1-MW-RZ Bereichen besteht, muss die IT-Ausrüstung über eine A- und B- USV-Schiene versorgt werden, wobei jedes Verteilersystem über eine Netzversorgung und oft zusätzlich über separate NEA-Systeme verfügt. Wenn statische USV-Anlagen und Batterien eingesetzt werden, sind die Systeme heutzutage üblicherweise als dezentrale redundante Anordnung konfiguriert.
Die gleichen Anforderungen erfüllt eine einfache Anordnung, die aus rotierenden USV-Anlagen mit kinetischem Energiespeicher in einer IP-Bus-Konfiguration besteht und mit Generatoren gekoppelt ist. Das IT-Equipment wird dabei auf zwei Wegen (A-/ B-Schiene) versorgt. In Bezug auf die Redundanz ist dies immer noch eine N+1-Lösung, bei entsprechender Implementierung wird allerdings die Fehlertoleranz nach Tier IV bei gleichzeitiger Wartbarkeit im laufenden Betrieb erreicht. Solche Systeme werden bereits entwickelt, installiert und durch das Uptime Institute nach Tier IV zertifiziert.
Vergleicht man die Total Cost of Ownership (TCO) beider Lösungen über einen Zeitraum von 20 Jahren – und unter Berücksichtigung einer Vielzahl von Faktoren – stellt man fest, dass die Investitionskosten des Piller USV-Systems mit kinetischem Energiespeicher niedriger sind als die der statischen Alternativen. Und hinsichtlich der Betriebskosten ist die rotierende Piller-Lösung über 30% wirtschaftlicher als führende statische Alternativen.
Bei allen Rechenzentren sorgt eher der „White Space“ als die Energieversorgung für Profite. Die Maximierung des White Space erhöht somit die Ertragschancen – so wie die Reduzierung des Platzbedarfs für die Energieversorgung zu einer Senkung der Gebäudekosten führt. Da Schwungradlösungen bis zu 2,5-mal weniger Fläche benötigen als statische USV-Anlagen mit Batteriesystemen, ergeben sich erhebliche Vorteile, was das Verhältnis von Kosten zum White Space betrifft.
Auch die Zuverlässigkeit ist ein entscheidender Faktor. Es ist eine allgemein bekannte Tatsache, dass die Hauptursachen für Ausfälle in Rechenzentren menschliches Versagen und Ausfälle der Stromversorgungssysteme sind, von denen eine Vielzahl auf das Batteriesystem zurückzuführen ist. Da aber keine einheitliche Datenbasis bezüglich der Zuverlässigkeit von Energiespeichern zur Verfügung steht, sind die Beweise empirisch, doch deswegen nicht weniger gültig. Für eine Nasszellen-Bleibatterie kann von einer MTBF (Mean Time Between Failures) von ca. 880.000 Stunden ausgegangen werden – gegenüber einem MTBF von ca. 150.000 Stunden für eine sogenannte wartungsfreie Batterie.
Kinetische Energiespeicher hingegen erlauben eine genauere Berechnung ihrer Zuverlässigkeit, da die Daten ihrer Komponenten bekannt sind. MTBF-Werte von bis zu 3,4 Millionen Stunden sind typisch für diese Speichersysteme. Sie sind damit deutlich zuverlässiger als Batterien und bieten den zusätzlichen Vorteil eines geringen Wartungsaufwands.
Die rotierenden USV-Systeme weisen ebenfalls eine höhere MTBF auf als das statische Pendant und bieten, implementiert in einer IP-Bus-Konfiguration mit kinetischer Energiespeicherung, die höchste Systemzuverlässigkeit des Stromversorgungssystems, die heutzutage auf dem Markt verfügbar ist.
Piller-USV-Anlagen mit kinetischem Energiespeicher – die ideale grüne Lösung
Gesetzgeber und Kunden achten heute nicht nur auf die Umweltauswirkungen der Versorgungssysteme, sondern auch auf deren Nachhaltigkeit. Während Batteriesysteme für immer mehr umweltgefährdende Abfälle verantwortlich sind, sind kinetische Energiespeicher ein System, bei dem nahezu das gesamte Produkt recycelbar ist. Ein weiterer ökologischer Nachteil von Batteriesystemen besteht darin, dass sie über eine Lebensdauer von 20 Jahren bis zu dreimal komplett ausgetauscht werden müssen.
Sechs Merkmale, die ein Piller-USV-System mit kinetischem Speicher zur idealen grünen Lösung machen:
Darüber hinaus ist es bei kinetischen Energiespeichersystemen nicht erforderlich, Tausende von Kilogramm Batterien mehrmals während der Lebensdauer eines Systems zu installieren, zu entfernen und zu recyceln.
Mit rotierenden USV-Systemen von Piller kann nicht nur die Stromversorgung gesichert werden, die Anlage kann auch so ausgelegt werden, dass die Abwärme des Systems wiederverwendet werden kann (wie es im weltweit größten öffentlich-privaten Krankenhaus in Stockholm erfolgt , wo die Abwärme die Heizung und Warmwasserversorgung für den gesamten Krankenhauskomplex unterstützt).
Dieter Tolsdorf; Sales Director Europe
Piller Germany GmbH & Co. KG
dieter.tolsdorf@piller.com
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