ABB, HP und Green Datacenter brechen Lanze für DC im Rechenzentrum

Anbieter zum Thema

Vertiv GmbH

DeRZ - Deutsche Rechenzentren GmbH

EPS Rechenzentrum Infrastruktur GmbH

Hewlett-Packard Enterprise

Effiziente Gleichstromversorgung im Rechenzentrum

Bei der Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom und umgekehrt geht in den einzelnen Komponenten wertvolle elektrische Energie verloren. ABB hat jetzt im neuen RZ in Lupfig bewiesen, dass mit einer Gleichstromversorgung des Rechenzentrums Energieeinsparungen von 10-20 Prozent möglich sind.

Computersysteme und zugehörige Komponenten, wie Telekommunikations- und Speichersysteme, arbeiten mit Gleichstrom (DC), während die Energie, die Rechenzentren aus dem Netz beziehen, in der Regel Wechselstrom (AC) ist. Deshalb muss jedes Gerät mit einem eigenen Netzgerät ans Wechselstromnetz angeschlossen werden. Dadurch entstehen kumulierte Umwandlungsverluste und Abwärme, die wieder heruntergekühlt werden muss.

Mit Gleichstromtechnik kann die Energieeffizienz in Rechenzentren im Vergleich zu Wechselstromsystemen durch Reduzierung von Energieumwandlungsverlusten um mindestens 10 Prozent verbessert werden. Zudem wird weniger Kühlleistung im IT-Raum erforderlich, was den Energiebedarf zusätzlich verringert.

Reduzierte Gleichstromarchitektur

Statt dass die Server wie bisher in einer Wechselstrom-Lösung über Mittelspannungstransformatoren, AC-Schaltanlagen, batteriegestützter, unterbrechungsfreier Stromversorgung (UPS) AC-PDUs und AC-Netzgeräte mit elektrischer Energie versorgt werden, sieht die Gleichstromversorgung folgende, vereinfachte Architektur vor:

Die Einspeisung des lokalen Energieversorgungsunternehmens erfolgt auf der 16 kV-Ebene auf eine gasisolierte Mittelspannungs-Schaltanlage des Typs ABB ZX0. Während eines Netzausfalls speist ein Notstromaggregat ebenfalls auf diese Schaltanlage, nachdem eine automatische Umschaltung durch das Leitsystem stattgefunden hat.

Die Gleichrichtereinheit – bestehend aus einem Mittelspannungs-Lastschalter, einem hocheffizienten Transformator und dem eigentlichen Gleichrichter – formt unmittelbar danach die 16 kV-Wechselspannung in 400 V-Gleichspannung um, um diese Spannung schliesslich ohne weitere Umwandlung zu den Servern zu führen (vereinfachte DC-Netzteile versorgen die Server mit der notwendigen Energie).

Im Gleichrichter kommt hocheffiziente, industrieerprobte Leistungselektronik mit Halbleitern zum Einsatz, wie sie im ABB-Werk in Lenzburg gefertigt werden. Um die Zeit zwischen einem Netzausfall und der Versorgung durch das Notstromaggregat überbrücken zu können, werden Batterien mit einer Autonomiezeit von 10 Minuten eingesetzt. Diese sind ebenfalls ohne weitere Umwandlung und lediglich über Dioden an die Gleichrichtereinheit angeschlossen.

(ID:34014330)