Какие преимущества дает сверхтихий дизельный генератор для центров обработки данных?

Снижение шумового загрязнения в городских и чувствительных зонах

Сверхтихие дизельные генераторы решают одну из самых острых задач современного проектирования дата-центров: обеспечение критически важного электропитания при одновременном снижении уровня шума в густонаселённых или регламентированных районах. Эти системы позволяют объектам работать в строгих акустических пределах, сохраняя 99,999% бесперебойности, даже в городских зонах смешанного использования.

Растущая потребность в снижении шума в городских и зонах смешанного использования, где расположены дата-центры

Нормы по шуму для городских центров обработки данных за последние десять лет значительно ужесточились. В некоторых крупных городах, включая Токио и Париж, согласно Отчету о городской акустике за 2023 год, в дневное время вблизи жилых зон требуется уровень шума ниже 55 децибел. Новые сверхтихие генераторы снижают уровень эксплуатационного шума на 40–50 процентов по сравнению со старым оборудованием. Это означает, что объекты совместного размещения могут располагаться ближе к центрам городов, не вызывая жалоб местных жителей на шумовое загрязнение.

Достижение уровня <55 дБА на расстоянии 7 метров: соответствие строгим нормам по шуму

Благодаря трехступенчатому подавлению шума — герметичным кожухам, виброоптимизированным креплениям и настраиваемым диффузорам выхлопа — ведущие модели достигают уровня 52 дБА на расстоянии 7 метров. Такие характеристики превосходят стандарт ISO 8528-5 и соответствуют Директиве ЕС 2020/367, что устраняет необходимость во вторичных звукозащитных конструкциях.

Поддержка развертывания гипермасштабных и граничных систем в зонах с повышенной чувствительностью к шуму

Развертывание граничных вычислительных систем в больницах и других чувствительных средах теперь использует модульные сверхтихие генераторы на площадях менее 150 м². Эти устройства поддерживают уровень шума ≤48 дБА в ночные часы, что позволяет размещать гипермасштабные установки мощностью 3 МВт в пределах 100 метров от жилых зданий, оставаясь ниже пороговых значений, рекомендованных ВОЗ для предотвращения нарушений сна.

Инженерные принципы, лежащие в основе работы сверхтихих дизельных генераторов

Акустическая изоляция и звукоизолирующие кожухи для подавления шума

Тихие дизельные генераторы могут снизить уровень шума до менее чем 55 дБА благодаря многоуровневой инженерной проработке. Эти устройства оснащены толстыми композитными корпусами с акустической пеной внутри, которая поглощает около 90 процентов всех механических и электромагнитных шумов, возникающих при их работе. Также используются специальные рассеивающие перегородки, препятствующие распространению раздражающих низкочастотных вибраций. Кроме того, отверстия для забора воздуха и выхлопные патрубки выполнены с высокой точностью, чтобы уменьшить турбулентность при прохождении воздуха, поскольку именно эта турбулентность в первую очередь создает большую часть рабочего шума.

Технологии демпфирования вибраций и глушения выхлопа

Четырехполюсный генератор двигателя установлен на специальных противоударных креплениях, которые отделяют его от рамы генератора. Такая конструкция значительно снижает структурный шум — примерно на 40–60 процентов. В системе выпуска используются три стадии: сначала фильтры твердых частиц, затем каталитические нейтрализаторы выполняют свою функцию, и, наконец, резонаторы Гельмгольца дополнительно снижают уровень шума. В совокупности это приводит к снижению шума выхлопа примерно на 78% по сравнению с обычными моделями. Однако наиболее важным является контроль вибраций. Вся система работает так, чтобы поддерживать частоты ниже 30 Гц, предотвращая возбуждение колебаний в зданиях и других близлежащих сооружениях.

Интеллектуальные системы охлаждения, которые поддерживают эффективность без увеличения уровня шума

Вентиляторы охлаждения с регулируемой скоростью изменяют поток воздуха на основе данных о тепловом режиме в реальном времени, избегая постоянной работы на высоких оборотах. Сложные конструкции каналов с аэродинамическими лопатками обеспечивают на 30 % более высокий отвод тепла по сравнению с традиционными системами и при этом работают на 12 дБ тише. Это гарантирует соответствие стандарту ISO 8528-5 без ущерба для тепловой производительности.

Обеспечение бесперебойной работы критически важных систем в центрах обработки данных уровня Tier IV и с высокой доступностью

Пример реализации: развертывание 2 МВт сверхтихой дизельной электростанции в финансовом центре обработки данных, Сингапур

Финансовый центр обработки данных четвертого уровня, расположенный в Сингапуре, установил двухмегаваттный сверхтихий дизельный генератор для обеспечения непрерывной работы, оставаясь в пределах строгих норм по шуму — 55 децибел (А-взвешенные) на расстоянии семи метров. Во время полного отключения электроэнергии, длившегося двенадцать часов в первом квартале прошлого года, эта система работала без остановки и ежедневно сохраняла операции на сумму около двадцати четырех миллионов долларов. Главный вывод заключается в том, что при правильной реализации акустическое инженерное решение может реально помочь поддерживать важнейшие службы даже в экстремальных условиях, не жертвуя надежностью.

Нулевое время простоя при отказе сети благодаря бесшовной интеграции АВР и ИБП

Современные центры обработки данных объединяют сверхтихие дизельные генераторы с автоматическими переключателями источников питания (ATS) и источниками бесперебойного питания (UPS), чтобы полностью устранить разрывы при переключении источников энергии. Согласно исследованиям, проведённым компанией Schneider Electric, комбинирование ATS и UPS снижает количество простоев почти на 90 % по сравнению со старыми системами, которые использовались ранее. И самое интересное — если подключить к этим системам ещё и литий-ионные аккумуляторы, вся установка может продолжать работать более двух полных суток даже при серьёзном отключении электроэнергии. Кроме того, уровень шума остаётся очень низким — менее 60 децибел, что довольно тихо, учитывая тип оборудования, о котором идёт речь.

Разработка протоколов резервирования и автоматического переключения для обеспечения максимальной надёжности

Центры обработки данных четвертого уровня (Tier IV) обычно используют так называемый резерв 2N+1 в отношении сверхтихих дизельных генераторов. Это означает, что у них достаточно резервного питания для обеспечения не только обычной работы, но и двойной пиковой нагрузки. Институт Uptime устанавливает очень высокие стандарты, стремясь к простою менее 26 минут в год, что соответствует надежности времени работы около 99,995 %, даже когда одновременно проводятся технические работы. Объекты также применяют передовые методы тестирования нагрузки, а также постоянно контролируют качество топлива по всем системам. Эти меры помогают предотвратить непредвиденные отказы, что особенно важно в крупномасштабных операциях, где каждая секунда имеет значение.

Интеграция с интеллектуальными сетями и масштабируемой устойчивой инфраструктурой

Синхронизация с интеллектуальными сетями для прогнозирующего управления нагрузкой

Современные сверхтихие дизельные генераторы работают в тесном взаимодействии с интеллектуальными сетями благодаря датчикам Интернета вещей и искусственному интеллекту, которые способны предсказывать скачки потребления энергии и соответствующим образом регулировать выработку электроэнергии во время отключений. Согласно последнему Отчёту о устойчивости электросетей за 2024 год, при правильной синхронизации этих систем с сетью расход топлива сокращается примерно на 18 процентов, а работа продолжается на почти идеальном уровне в практически любых условиях. Особенно для центров обработки данных такое подключение означает, что при возникновении просадки напряжения где-то в системе электроэнергия в первую очередь направляется к наиболее важным серверам, поэтому услуги не прерываются даже при серьёзных перебоях в электропитании по всему городу.

Гибридные конфигурации, увеличивающие время автономной работы по сравнению с резервным питанием только от аккумуляторов

Когда мы объединяем сверхтихие генераторы с литий-ионными аккумуляторами, получаются гибридные энергетические системы, способные обеспечивать работу более 48 часов при длительном отключении основного электропитания. Обычные аккумуляторы в конечном итоге разряжаются, но эти гибридные системы фактически пополняют собственные запасы энергии, когда нагрузка на сеть снижается. Цифры также говорят сами за себя — всё больше компаний начинают это замечать. Согласно отраслевым отчётам, переход на такие гибридные установки позволяет сократить потребление дизельного топлива примерно на 32 процента по сравнению с традиционными резервными генераторами. При этом они по-прежнему соответствуют строгим стандартам надёжности, установленным регулирующими органами для аварийных систем электропитания. Такая эффективность со временем существенно влияет как на экономию затрат, так и на экологическое воздействие.

Модульная конструкция ёмкости (500 кВт до 3 МВт и выше) для масштабируемого роста дата-центра

Контейнерные сверхтихие генераторы со съемными модулями мощностью 500 кВт становятся популярными среди операторов дата-центров, которым необходимо масштабировать энергоснабжение по мере добавления новых серверных стоек. Модульная конструкция означает, что компаниям не нужно платить за избыточную мощность, которая им пока не требуется. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Energy Efficiency в прошлом году, такие системы на крупных объектах сокращают потери средств примерно на 27%. Особенно удобно то, что эти генераторы совместимы с уже установленными в большинстве объектов автоматическими переключателями и источниками бесперебойного питания. Это позволяет руководителям IT-инфраструктуры постепенно обновлять системы электропитания без остановки работы, обеспечивая бесперебойную работу даже при изменении энергетических потребностей со временем.

Часто задаваемые вопросы

Каковы требования к уровню шума для дата-центров в городской местности?

Нормы по шуму для городских центров обработки данных теперь часто требуют, чтобы уровень звука был ниже 55 децибел днём в районах, расположенных рядом с жилыми домами.

Как сверхтихие дизельные генераторы достигают снижения шума?

Эти генераторы используют акустическую изоляцию, шумопоглощающие кожухи, а также передовые технологии подавления вибраций и глушения выхлопа для уменьшения уровня шума при работе.

Можно ли использовать сверхтихие дизельные генераторы в особо чувствительных зонах, таких как больницы?

Да, при развертывании периферийных вычислительных систем в чувствительных средах, таких как больницы, используются модульные сверхтихие генераторы, которые поддерживают низкий уровень шума, подходящий для таких условий.

Как обеспечивается резервирование в центрах обработки данных уровня Tier IV?

Центры обработки данных уровня Tier IV часто используют резервирование 2N+1, что гарантирует достаточный запас резервного питания для двойного пикового спроса, а также надежные протоколы переключения при отказе.

Какую роль играет синхронизация со смарт-сетями?

Синхронизация с умными сетями позволяет генераторам регулировать выработку энергии на основе прогнозируемого спроса, снижая расход топлива и обеспечивая эффективную работу во время перебоев с питанием.