Які переваги має супертихий дизельний генератор для дата-центрів?

Зменшення забруднення шумом у міських та чутливих середовищах

Надтихі дизельні генератори вирішують одну з найгостріших проблем сучасного проектування центрів обробки даних: поєднання критичних потреб у електроживленні з необхідністю зменшення шуму в густонаселених або регульованих зонах. Ці системи дозволяють об'єктам працювати в межах суворих акустичних норм, забезпечуючи при цьому час роботи 99,999 %, навіть у міських зонах змішаного використання.

Зростаюча потреба у зниженні рівня шуму в міських та багатофункціональних місцях розташування центрів обробки даних

Вимоги щодо рівня шуму в міських центрах обробки даних значно посилилися за останні десять років. У деяких великих містах, зокрема Токіо та Париж, згідно з Звітом про міську акустику за 2023 рік, тепер вимагається рівень шуму нижче 55 децибелів удень у районах поблизу житлових будинків. Новітні технології надтихих генераторів зменшують робочий шум на 40–50 відсотків порівняно зі старим обладнанням. Це означає, що спільні центри обробки даних можуть розташовуватися ближче до центральних районів міст, не стикаючись із проблемами через скарги мешканців на шумове забруднення.

Досягнення рівня <55 дBA на відстані 7 метрів: відповідність суворим нормам шуму

Завдяки триступеневому пригніченню шуму — герметичним корпусам, оптимізованим кріпленням для вібрації та налагодженим випускним дифузорам — провідні моделі досягають рівня 52 дBA на відстані 7 метрів. Такі показники перевищують стандарти ISO 8528-5 та відповідають Директиві ЄС 2020/367, що усуває необхідність у вторинних засобах шумоізоляції.

Підтримка гіпермасштабних та граничних розгортань у зонах, чутливих до шуму

Розгортання граничних обчислень у лікарнях та інших чутливих середовищах тепер використовують модульні надтихі генератори з площею менше 150 м². Ці установки забезпечують рівень шуму ≤48 дБА під час нічної роботи, що дозволяє розміщувати гіпермасштабні установки потужністю 3 МВт на відстані менше 100 метрів від житлових будівель, залишаючись нижче порогів, рекомендованих ВООЗ для запобігання порушення сну

Інженерні принципи, що покладені в основу роботи надтихих дизель-генераторів

Акустична ізоляція та звукоізольовані корпуси для приглушення шуму

Тихі дизельні генератори можуть знизити рівень шуму до менш ніж 55 дБА завдяки кільком рівням інженерної роботи. Ці машини мають товсті композитні корпуси з акустичною піною всередині, яка поглинає близько 90 відсотків усіх механічних і електромагнітних звуків, що вони виробляють. Також використовуються спеціально розташовані перегородки, які перешкоджають неприємним вібраціям низької частоти. У той же час, повітряні впуски та випускні отвори виготовлені з надзвичайною точністю, щоб зменшити турбулентність при проходженні повітря через них, оскільки саме ця турбулентність спочатку створює більшість експлуатаційного шуму.

Технології демпфування вібрацій та глушіння вихлопів

Генератор з чотирма полюсами двигуна встановлено на спеціальних амортизуючих кріпленнях, які відокремлюють його від рами генератора. Ця конструкція значно зменшує шум, що передається через конструкцію, приблизно на 40–60 відсотків. У системі випуску використовується три етапи, що працюють разом. По-перше, фільтри частинок, по-друге, каталітичні перетворювачі виконують свою функцію, і, нарешті, резонатори Гельмгольца допомагають знизити рівень шуму. У поєднанні це забезпечує зниження шуму від вихлопу приблизно на 78% у порівнянні зі звичайними моделями. Однак найважливішим є контроль вібрацій. Вся система спрямована на підтримання частот нижче 30 Гц, щоб будівлі та інші сусідні конструкції не почали вібрувати.

Інтелектуальні системи охолодження, які підтримують ефективність без збільшення рівня шуму

Вентилятори охолодження зі змінною швидкістю регулюють потік повітря на основі реального теплового зворотного зв'язку, уникнувши постійної роботи на високих обертах. Лабіринтоподібні конструкції каналів із аеродинамічними лопатками забезпечують на 30% краще розсіювання тепла порівняно з традиційними системами, працюючи при цьому на 12 дБ тишче. Це гарантує відповідність стандартам ISO 8528-5 без погіршення теплових характеристик.

Забезпечення критично важливого часу роботи в центрах обробки даних рівня Tier IV та з високою доступністю

Дослідження випадку: розгортання 2 МВт надтихої дизельної електростанції в фінансовому центрі обробки даних, Сінгапур

Фінансовий дата-центр рівня Tier IV, розташований у Сінгапурі, встановив 2-мегаватний надтихий дизельний генератор, щоб забезпечити постійну роботу та дотримуватися суворих норм щодо шуму — 55 децибелів А-зважених на відстані семи метрів. Коли минулого року у першому кварталі сталася повна відмова електромережі, яка тривала дванадцять годин, ця установка працювала безперервно, щодня зберігаючи близько 24 мільйонів доларів США вартості торгів. Головний висновок полягає в тому, що правильне акустичне інженерне проектування може реально допомогти підтримувати життєво важливі послуги навіть у екстремальних умовах, не жертвуючи надійністю.

Нульовий простій під час відмови мережі завдяки безшовній інтеграції ATS та UPS

Сучасні центри оброблення даних поєднують ультратихі дизель-генератори з автоматичними перемикачами джерела живлення (ATS) та джерелами безперебійного живлення (UPS), щоб практично повністю усунути перебої під час перемикання джерел електроживлення. Згідно з дослідженням, проведеним компанією Schneider Electric, поєднання ATS і UPS скорочує проблеми простою майже на 90% порівняно зі старими системами, які використовувалися раніше. І ось що цікаво – якщо такі системи також обладнати літій-іонними акумуляторами, вся установка зможе працювати понад два повні дні, навіть якщо сталася масштабна аварія електромережі. Крім того, рівень шуму залишається дуже низьким — нижче 60 децибел, що є досить тихим для такого типу обладнання.

Розробка протоколів резервування та аварійного перемикання для забезпечення максимальної надійності

Центри обробки даних рівня IV зазвичай використовують так зване резервування 2N+1 щодо тих надтихих дизельних генераторів. Це означає, що вони мають достатньо резервного електроживлення, щоб забезпечити не лише звичайну роботу, а й навіть подвійний піковий попит. Інститут Uptime Institute встановлює досить високі стандарти, прагнучи до менш ніж 26 хвилин простою на рік, що відповідає приблизно 99,995% надійності роботи, навіть коли одночасно виконуються роботи з технічного обслуговування. Об'єкти також використовують передові методи тестування навантаження, а також постійний моніторинг якості палива в усіх системах. Ці заходи допомагають запобігти несподіваним поломкам, особливо важливим у масштабних операціях, де кожна секунда має значення.

Інтеграція з розумною мережею та масштабованою сталовою інфраструктурою

Синхронізація з розумними мережами для прогнозного управління навантаженням

Сучасні ультратихі дизельні генератори працюють у тісній взаємодії з розумними мережами завдяки датчикам ІоТ та штучному інтелекту, які можуть передбачати пік попиту та відповідно регулювати виробництво електроенергії під час відключень. Згідно з останнім Звітом про стійкість електромережі за 2024 рік, коли ці системи правильно синхронізуються з мережею, вони скорочують витрати палива приблизно на 18 відсотків і зберігають майже ідеальну продуктивність у будь-яких умовах. Особливо для центрів оброблення даних така інтеграція означає, що під час падіння напруги в іншій частині системи електроенергія спрямовуватиметься насамперед до найважливіших серверів, забезпечуючи безперебійну роботу сервісів навіть під час масштабних перебоїв з електропостачанням у місті.

Гібридні конфігурації, що подовжують час роботи порівняно з резервним живленням лише від акумуляторів

Коли ми поєднуємо надтихі генератори з літій-іонними акумуляторами, ми отримуємо гібридні енергетичні системи, які можуть забезпечувати роботу понад 48 годин, коли основне електропостачання відсутнє протягом тривалого часу. Звичайні акумулятори рано чи пізно вичерпуються, але ці гібридні системи фактично поповнюють свій власний запас енергії, коли навантаження на мережу нижче. Цифри також розповідають історію, яку все більше компаній починають помічати. Згідно з галузевими звітами, перехід на такі гібридні установки скорочує використання дизпалива приблизно на 32 відсотки порівняно з традиційними резервними генераторами. І вони все ще відповідають суворим стандартам надійності, встановленим регуляторами для аварійних енергосистем. Така ефективність значно впливає як на економію коштів, так і на екологічний вплив з часом.

Модульна конструкція потужності (500 кВт до 3 МВт+) для масштабованого розвитку дата-центру

Контейнерні надтихі генератори зі стекованими модулями потужністю 500 кВт набувають популярності серед операторів дата-центрів, яким потрібно підлаштовувати енергопостачання в міру додавання нових серверних шаф. Модульна конструкція означає, що компанії не мають платити за додаткову потужність, яку вони не використовуватимуть одразу. Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Energy Efficiency Journal минулого року, такі системи насправді скорочують витрати приблизно на 27% у великомасштабних операціях. Особливо зручною є сумісність цих генераторів із будь-якими автоматичними перемикачами та джерелами безперебійного живлення, що вже є в більшості об’єктів. Це дозволяє керівникам IT-відділів поступово оновлювати системи електроживлення частинами, не вимикаючи жодного обладнання, забезпечуючи таким чином безперебійну роботу навіть у разі зміни енергетичних потреб з часом.

ЧаП

Який рівень шуму передбачений для дата-центрів у міських умовах?

Норми щодо шуму для міських центрів обробки даних тепер часто вимагають, щоб рівень звуку був нижчим за 55 децибелів протягом дня в районах, що прилягають до житлових будинків.

Як ультратихі дизельні генератори досягають зниження рівня шуму?

Ці генератори використовують акустичну ізоляцію, шумопоглинальні корпуси та сучасні технології демпфування вібрацій і глушіння вихлопних газів для зменшення рівня шуму під час роботи.

Чи можна використовувати ультратихі дизельні генератори в чутливих зонах, таких як лікарні?

Так, у розгортаннях граничних обчислень (edge computing) у чутливих середовищах, таких як лікарні, використовуються модульні ультратихі генератори, які підтримують низький рівень шуму, придатний для таких умов.

Як забезпечується надлишковість у центрах обробки даних рівня Tier IV?

Центри обробки даних рівня Tier IV часто використовують надлишковість 2N+1, що забезпечує достатнє резервне електроживлення для подвійного пікового попиту, разом із надійними протоколами аварійного перемикання.

Яку роль відіграє синхронізація зі смарт-мережами?

Синхронізація з розумними мережами дозволяє генераторам регулювати виробництво електроенергії на основі прогнозованого попиту, зменшуючи витрати палива та забезпечуючи ефективну роботу під час відключень електропостачання.