Hochwertige USV-Versorgung, aber ohne Batterien und ohne eigene Klimatisierung

Transkript

1 1 Session 5 THINK BIG - Technologien großer Data Center auch für KMUs Hochwertige USV-Versorgung, aber ohne Batterien und ohne eigene Klimatisierung Vorschriftenlage und Restrisiko bei Batteriespeichern Batterielose Systeme auch für Rechenzentren im mittleren Leistungsbereich neu entwickelte modulare CPM-Versorgung mit Schwungmassenspeicher

2 2 USV Versorgung im Rechenzentrum Eine unterbrechungsfreie, sichere Stromversorgung ist essenziell für jede IT - Infrastruktur und das 24/365 Max. 20ms Abb. Bereiche der ITIC (CBEMA)-Kurve von

3 3 AGENDA (1) Aktuelle RZ-Versorgung im mittleren Leistungsbereich - Batteriespeicher und ihre Eigenschaften (2) Alternative Versorgung im Großrechenzentrum (3) Game Changer Critical Power Module - technische Details des neuen Konzepts und deren Auswirkungen auf das RZ-Design

4 4 Aktuelle RZ-Versorgung im mittleren Leistungsbereich Statisches USV System - PILLER Apostar Premium 200 kva mit wartungsarmer Bleibatterie für ca. 20 Min. + Diesel-Backup? Einzelanlage? Wartung? Störungen

5 5 Aktuelle RZ-Versorgung im mittleren Leistungsbereich Eine Einzelanlage reicht daher meist nicht aus! Redundante Systeme versorgen das RZ von 2 Seiten (AB) Leistungsanpassung Mehrere Module erzeugen gemeinsam die nötige Leistung Komplexe USV-Systeme entstehen

6 6 Aktueller Versorgungsstandard im Rechenzentrum Ungesichertes Netz A Ungesichertes Netz B USV A1 USV A2 USV An USV A+1 Ungesicherte Verbraucher USV B1 USV B2 USV Bn USV B+1 Ungesicherte Verbraucher Hand-Service- Bypass Hand-Service- Bypass USV-Sammelschiene A Trenner USV-Sammelschiene B Trenner USV-Verteilung A USV-Verteilung B

7 Aktueller Versorgungsstandard im Rechenzentrum 7

8 8 Flächenbedarf für die sichere Stromversorgung 30% der versorgten IT-Fläche Diesel-Backup BATTERIE USV

9 9 ÖVE EN Seite 22 Spezielle Anforderungen an besondere Räume für Batterien Anti-Panik-Tür Lüftung ins Freie Boden säurefest, leitfähig & isoliert Elektrostatisch leitfähige Schuhe Verhinderung zu hoher Konzentrationen des bei der Ladung entstehenden Wasserstoffes und Vermeidung von Zündquellen

10 10 Vorschriftenlage und Sicherheitsanforderungen ÖVE EN Sicherheitsanforderungen an Batterien und Batterieanlagen Teil 2: stationäre Batterien: Schutz vor Gefahren die durch - Elektrolyt - elektrischen Strom - austretende Gase hervorgerufen werden

11 11 Grund für diese Sicherheitsvorschriften: Verhinderung einer Knallgasexplosion Herbst 2014 Rechenzentrum in Innsbruck Knallgas-Explosion Brand Kontamination Monate lange Komplett-Sanierung des RZ und des darüber liegenden Bürogebäudes

12 12 Erhöhung der Betriebssicherheit von Batterieanlagen: (1) Reduzierung der Gaskonzentration mit Rekombinationsstopfen AquaGen ( Gasdichte Batterien sind keine Lösung) (2) Redundante Lüftungsanlage Luftmenge für Normalladung + Starkladung getrennt ( erhöht leider die Kosten für Kühlung/Heizung auf 20 C) (3) Überwachung der Funktion und der Temperatur (4) Messung und Überwachung der H2-Konzentration über die Gebäudeleittechnik

13 13 Erhöhung der Betriebssicherheit von Batterieanlagen: Die Katastrophe kann mit entsprechendem Aufwand wohl verhindert werden Das Problem der Betriebssicherheit beginnt aber bereits bei der Dimensionierung: < 5 Min. sehr unsicher Zur Sicherheit 2 Stk. 5 Min. Batterien Kostspielige Wartung Thermografie usw.

14 14 Erhöhung der Betriebssicherheit von Batterieanlagen: Die Katastrophe kann mit entsprechendem Aufwand wohl verhindert werden Das Problem der Betriebssicherheit beginnt aber bereits bei der Dimensionierung: < 5 Min. sehr unsicher Zur Sicherheit 2 Stk. 5 Min. Batterien Kostspielige Wartung Thermografie usw. Studie des Ponemon Institute aus 2013: Data Center Outages Top root causes of unplanned outages experienced during 2 years

15 15 Betriebssicherheit von Batterieanlagen: Wie gehen Großrechenzentren damit um? Unsere größte Batterieinstallation in Wien aus dem Jahr 2003 hat ein Gesamtgewicht von kg Bahnbrechende Batterie-Technologien werden seit Jahrzehnten angekündigt sind aber noch immer nicht verfügbar Unsere Top-Referenz aus 2013 ist ebenfalls mit 6MW USV-Leistung ausgerüstet: Systembedingt sind für die IT-Versorgung hier aber keine Batterien erforderlich!

16 16 Alternativen zu einer Batterieanlage: Diesel-USV Komplettsysteme Großrechenzentren kommen heute ohne Batterieanlagen aus. Die IT-Komponenten funktionieren auf Grund der hohen Leistungsdichte inzwischen nicht ohne Netzersatzversorgung aus einem Dieselaggregat. Innerhalb von 15s muss die Spannungsversorgung der Kälteversorgung sichergestellt werden. Die IT-Verbraucher werden für die Startzeit des Dieselmotors aus einem kinetischen Speicher unterbrechungsfrei weiter versorgt.

17 17 Piller Germany & Christof Electrics PILLER Power Systems Als weltweit einziges Unternehmen, das sowohl rotierende als auch statische Anlagen fertigt, ist Piller inzwischen die weltweite Nummer 1* im Bereich großer USV-Leistungen. *Quelle: IHS / UPS-World-4Q2014 Christof Electrics bietet als österreichisches Unternehmen Komplettlösungen im Bereich Elektrotechnik an. Bereits seit 15 Jahren besteht eine Kooperation mit Piller für Vertrieb und Service der kompletten Produktpalette. Wir betreuen inzwischen Kunden mit > 200 Anlagen und > 60MVA USV-Leistung.

18 Kooperation mit Piller seit über 15 Jahren 2 MVA USV-Schaltanlage mit POWERBRIDGE 21 MWs 18

19 19 Typische Dimensionierungsansätze für internationale Großrechenzentren: Piller Stammkunde in den USA 10 Rechenzentren der 20 MW Klasse in den letzten 7 Jahren Piller USV-Leistung gesamt 267 MVA aus 160 Schwungmassenspeicher pro Rechenzentrum 16x Batterielose USV mit je kva und 16,5 MWs Speicher

20 20 Anforderungen für Rechenzentren im mittleren Leistungsbereich Hohe Grundkosten für rotierende USV-Systeme machen eine Verwendung von dynamischen USV mit Schwungmassenspeicher für Leistungen < 500kW bzw. < 1.000kW für Diesel-USV-Systeme daher schwer argumentierbar. Was wünscht sich der Markt für den mittleren Leistungsbereich? - Sinnvolle modulare Erweiterung - Sichere Versorgung (True-ONLINE) - Sichere Überbrückung > 15s - Höchste Wirkungsgrade - Geringe Wartungskosten - Geringer Platzbedarf TCO

21 21 PILLER entwickelt das Critical Power Module Das weltweit erste ONLINE Power Modul mit integriertem high-capacity Energiespeicher

22 22 PILLER entwickelt das Critical Power Module Das weltweit erste ONLINE Power Modul mit integriertem high-capacity Energiespeicher

23 23 Features of the Concept Nennleistung pro Modul: 300 kw / 333 kva einfach erweiterbar durch Parallelschaltung Speicherdimensionierung: 20 Sekunden aus einer 6 MJ Schwungmasse Platzbedarf (BxTxH): 2,5m x 1m x 1,9m Gewicht: kg

24 24 Features of the Concept Nennleistung pro Modul: 300 kw / 333 kva einfach erweiterbar durch Parallelschaltung Speicherdimensionierung: 20 Sekunden aus einer 6 MJ Schwungmasse Platzbedarf (BxTxH): 2,5m x 1m x 1,9m Gewicht: kg Für den Betreiber interessant: Fernüberwachung als APP-Dienst

25 25 Erste technische Details zum CPM 300 Optimierte Kühlung der Hauptkomponenten (interne Flüssigkeitskühlung) Dreipunkt-IGBT Umrichter in double-conversion topology

26 26 Erste technische Details zum CPM 300 Optimierte Kühlung der Hauptkomponenten (interne Flüssigkeitskühlung) Dreipunkt-IGBT Umrichter in double-conversion topology 4 unterschiedliche Betriebszustände manuell je nach Anforderung oder automatisch je nach Netzqualität ermöglichen den optimalen Wirkungsgrad angepasst an Ihre spezielle Applikation!

27 Deutlich reduzierter Aufwand in der Betriebsführung Ihr kompletter Aufwand für die Batterieanlagen entfällt! Verkabelung, Raumausstattung, Lüftung, Klima, Kontrolle, Wartung, Belastungstest, Erneuerung nach 10 Jahren, usw. 27

28 28 Deutlich reduzierter Aufwand in der Betriebsführung Sie werden überrascht sein, wie einfach eine Versorgung mit den CPM ist! Direkt im RZ oder bei der NEA aufstellbar Bis zu 50 Umgebungstemperatur Minimaler Wartungsaufwand 1x pro Jahr Haupt-Wartung erst nach 10 Jahren inkl. Erneuerung der Lager und Kondensatoren

29 DANKE für Ihre Aufmerksamkeit! 29