Um data center é projetado em torno de uma promessa: a carga de TI nunca para. A energia da concessionária pode falhar por uma fração de segundo ou por dias, e a instalação precisa atravessar as duas situações sem que os servidores percebam. Os equipamentos que cumprem essa promessa formam uma cadeia - UPS, painéis de manobra (switchgear), grupos geradores e tudo o que mantém esses geradores prontos para operar. Este artigo trata da parte de geradores dessa cadeia e dos sistemas auxiliares que decidem se um grupo gerador de emergência realmente funciona quando é necessário.
Como Funciona a Cadeia de Energia
Quando o fornecimento da concessionária é perdido, o UPS - baterias ou volantes de inércia - assume imediatamente a carga crítica. Sua função é cobrir o curto intervalo até que os grupos geradores tenham partido, atingido a velocidade e a tensão nominais e sido conectados ao barramento. Os geradores então sustentam a instalação até que a concessionária retorne e se estabilize; depois disso, a carga é transferida de volta e os grupos resfriam e param.
A ponte do UPS é propositalmente curta, portanto o pacote do grupo gerador precisa partir com confiabilidade todas as vezes, aceitar grandes degraus de carga sem quedas inaceitáveis de tensão e de frequência e, em seguida, operar enquanto durar a queda de energia. Cada um desses três requisitos depende tanto dos sistemas auxiliares quanto do próprio motor.
Regimes de Potência e Redundância
Os grupos geradores são classificados conforme a ISO 8528-1, que distingue entre operação de emergência (standby), prime e contínua. Como uma queda de energia em um data center não tem fim previsível, muitos fabricantes de motores também publicam um regime específico para data centers, que permite ao grupo operar com uma carga definida por um número ilimitado de horas. O regime escolhido para um projeto determina o motor, o alternador e os sistemas de resfriamento, escape e combustível que devem ser dimensionados em torno dele.
A redundância é descrita em termos da carga: N grupos sustentam a carga, N+1 acrescenta um grupo reserva, 2N duplica todo o sistema. Níveis mais altos de redundância, como os definidos na classificação Tier do Uptime Institute, também exigem que a manutenção possa ser realizada sem retirar a instalação da proteção dos geradores - o que afeta a forma como os sistemas de combustível, resfriamento e controle são dispostos e isolados.
O Que Envolve o Motor
Um grupo gerador sozinho não é um sistema de energia de backup. Para estar pronto a qualquer momento, ele precisa de:
- Pré-aquecimento do motor que mantém os circuitos de resfriamento HT e LT na temperatura de partida, para que o motor parta rapidamente e aceite carga sem estresse térmico.
- Combustível limpo e disponível - tanques de base ou tanques diários próximos ao motor, transferência a partir do armazenamento principal e, para o combustível que pode ficar parado por anos, polimento para remover água e contaminação.
- Ar de combustão e de resfriamento fornecido por coifas de entrada e atenuadores, e ar quente descarregado sem recircular de volta para a admissão.
- Sistemas de escape dimensionados para o limite de contrapressão do motor, com silenciadores e, onde as licenças locais exigirem, SCR para redução de NOx.
- Sistemas elétricos auxiliares - painéis MCC para bombas, ventiladores, aquecedores e iluminação, e painéis de disjuntores que protegem o caminho de saída.
- Uma carenagem protegida que mantém tudo isso reunido, silencioso e acessível para manutenção no local.
Cada um desses itens é um ponto em que um sistema de emergência pode falhar mesmo com o motor em perfeito estado: um motor frio, um filtro de combustível entupido ou uma sala de contêiner superaquecida param um grupo com a mesma certeza que uma falha mecânica.
Projetar para o Local
Os data centers são cada vez mais construídos perto das cidades e perto da capacidade disponível da rede, o que traz limites mais rígidos de ruído na divisa do terreno e de emissões de escape. Ao mesmo tempo, campi maiores precisam de mais grupos geradores, e de maior porte, em uma área limitada. Os sistemas auxiliares precisam, portanto, ser projetados para o local específico: a temperatura ambiente de projeto, a altitude, a meta de ruído a uma distância declarada, os limites de emissões da licença e a autonomia de combustível exigida pelo proprietário.
Conclusão
A energia de backup de um data center é avaliada nos poucos segundos após uma falha da concessionária e nas horas que se seguem. Chegar lá é uma questão de tratar o grupo gerador e seus sistemas auxiliares como um único pacote - projetados juntos, testados juntos e mantidos juntos. A AXON Technic projeta contêineres e sistemas auxiliares em torno dos grupos geradores que nossos clientes escolhem, exatamente com esse objetivo. Entre em contato com nossa equipe para discutir seu projeto.
