Деректер орталықтарына арналған жоғары қуатты тығыздықтағы құрғақ типті трансформаторлар: энергия тиімділігі стандарттары және салқындату шешімдері

JZP Power Solutions компаниясынан

Кіріспе

Жасанды интеллект негізіндегі деректер орталықтары мен бұлтты есептеулер дәуірінде жоғары қуаттылық тығыздығы Құрғақ типті трансформатортрансформаторлар маңызды инфрақұрылым компоненттері ретінде пайда болды. Бұл трансформаторлар заманауи деректер орталықтарының талапты талаптарын қанағаттандыру үшін энергия тиімділігін, жылуды басқаруды және сенімділікті теңестіруі керек. Бұл мақалада JZP компаниясының жоғары тығыздықтағы ортада өнімділікті оңтайландыруға арналған инновациялық шешімдеріне баса назар аудара отырып, жаһандық энергия тиімділігі стандарттары мен салқындату технологияларын салыстырады.

1. Энергия тиімділігі стандарттары: жаһандық эталон

Негізгі ережелер

Қытайдың 20052-2020 жылдарға арналған Ұлыбританиялық құжаты: Трансформаторлар үшін ең төменгі тиімділік деңгейлерін белгілейді, деректер орталықтары үшін IE4 (Жоғары тиімділік) стандартына сәйкестікті талап етеді. Кристалл емес қорытпадан жасалған өзектері бар құрғақ типті трансформаторлар 0,1 Вт/кВА бос жүктеме шығындарына қол жеткізеді, бұл PUE (қуатты пайдалану тиімділігі) коэффициентін 15-20%-ға төмендетеді.

ЕО 3-деңгейі (ЕО 548/2014): Жаңа деректер орталықтары үшін IE5 (Жақсартылған тиімділік) талаптарын қояды, бұл өндірушілерді аморфты қорытпалар сияқты озық материалдарды қабылдауға итермелейді.

АҚШ Энергетика министрлігінің стандарттары: 2010 жылғы базалық көрсеткіштер бойынша 30%-ға энергия үнемдеуді мақсат ету, динамикалық кернеуді реттеуді және төмен шығынды жобаларды ынталандыру.

JZP компаниясының сәйкестік және инновациялар жөніндегі департаменті

JZP компаниясының SCBH15 сериялы құрғақ типті трансформаторлары аморфты қорытпа өзектерін пайдаланады, бұл IE5 стандартына сәйкестікке 0,08 Вт/кВА дейінгі бос жүктеме шығындарымен қол жеткізеді. Бұл дизайн гипермасштабты деректер орталығындағы 2000 кВА трансформатор үшін пайдалану шығындарын жылына 12 000 АҚШ долларына азайтады.

2. Салқындату шешімдері: жылудың таралуы мен тиімділігін теңестіру
3. a) Табиғи ауамен салқындату (AN)

Механизм: Конвекциялық токтарға негізделген; қосымша энергия шығыны жоқ.

Шектеулер: Тек төмен тығыздықтағы жүктемелерге жарамды (

1. b) Мәжбүрлі ауамен салқындату (AF)

Артықшылықтары: Желдеткіштер арқылы сыйымдылықты 20–50%-ға арттырады. JZP SmartFAN™ жүйесі ауа ағынын жүктемеге байланысты динамикалық түрде реттейді, тіпті 150% шамадан тыс жүктеме кезінде де температураны 130°C-тан төмен ұстайды.

Оқиғаны зерттеу: Кремний алқабындағы JZP клиенті болжамды аналитикамен AF көмегімен салқындату энергиясын тұтынуды 35%-ға азайтты.

1. c) Сұйықтықпен салқындату

Сұйықтыққа батыру: Диэлектрлік сұйықтыққа (мысалы, 3M Novec) тікелей батыру ауаға қарағанда жылуды 10 есе жылдамырақ сорып алады.

Қиындықтар: Алдын ала жоғары шығындар (қосымша 50–100 мың доллар) және техникалық қызмет көрсетудің күрделілігі.

1. d) Гибридті жылу құбырын салқындату

JZP компаниясының ThermalPipe™ технологиясы: жылу құбырларын мәжбүрлі ауамен біріктіреді, бұл дәстүрлі әдістерге қарағанда 60%-ға жоғары жылу беру тиімділігіне қол жеткізеді. Жапон деректер орталығындағы 500 кВА трансформатор 120% жүктеме кезінде 120°C-тан төмен температураны ұстап тұрды.

3. Тиімділікті арттыратын материалдық инновациялар

4. Іс-тәжірибе: JZP іс-әрекетте

Клиент: Таяу Шығыстағы жетекші гипермасштабты бұлт провайдері

Қиындық: Шөлді климатта 125-тен астам құрғақ типті трансформаторлармен 10 МВт деректер орталығын салқындату.

5. Болашақ үрдістер және JZP жол картасы

SiC (кремний карбиді) интеграциясы: JZP коммутациялық шығындарды 50%-ға азайту үшін SiC негізіндегі түзеткіштерді сынақтан өткізуде.

Модульдік микроторлар: Шеткі деректер орталықтарында жылдам орналастыруға арналған алдын ала дайындалған трансформаторлық модульдер.

Көміртегі-бейтарап сертификаттар: RE100 мақсаттарына сәйкес, JZP-дің 2026 жылға арналған жол картасы 100% жаңартылатын энергия көздерімен жұмыс істейтін өндірісті қамтиды.