مقایسه توان دیزل ژنراتور دایم کار مخصوص مرکز اطلاعات (DCC)
موسسه آپ‌تایم (Uptime) در نسخه Tier Standard Topology خود، به تعاریف ایزو 8528-1 برای توان اسمی ژنراتور اشاره کرده است؛
با این حال استفاده از این تعاریف برای ژنراتورها جهت رعایت شروط Tier III و Tier IV الزامی نیست.
زمانی که تولیدکننده ژنراتور، توان اسمی را برای کاربردهای مرکز اطلاعات ارائه میدهد،
توان اسمی مقرون‌به‌صرفه‌تر و موثق‌تری به دست می‌آید که شروط لایه‌های Tier III و Tier IV را رعایت می‌کند.
ژنراتورهای دیزلی در سیستم لایه سوم یا لایه چهارم
موسسه آپ‌تایم ژنراتورهای دیزلی در سیستمهای لایه سوم و لایه چهارم را به عنوان منبع اصلی قدرت و صنایع همگانی، جایگزین اقتصادی تعریف می‌کند.
این تعریف دو ضرورت مهم برای ژنراتورهای دیزلی تعریف می‌کند؛
اول اینکه؛ باید به اندازه کافی بزرگ باشند تا بتوانند بار کل مرکز داده را انتقال دهند.
و دوم اینکه؛ تعداد ساعات کاری ژنراتورهای دیزلی هیچ محدودیتی ندارد.
تعاریف ISO1-8528) ISO) برای توان اسمی ژنراتور
نشریه توپولوژی موسسه آپ‌تایم، به تعاریف توان اسمی ژنراتور دایم کار (COP)، پرایم (PRP) و استندبای (ESP) استاندارد ایزو 8528-1 اشاره دارد.
از بین این تعاریف ایزو، تنها ژنراتور دایم کار (Continuous) است که توان اسمی استاندارد لایه Tier III یا Tier IV آپ‌تایم در 100 درصد را رعایت می‌کند.
براساس تعریف توان اسمی ایزو پرایم، اگر متوسط بار از 70 درصد کل توان اسمی اصلی ژنراتور،
در بازه‌های زمانی 24 ساعته بیشتر نشود، ژنراتور می‌تواند به‌صورت دایم کار کند.
ایزو استندبای
زمان کار را به کمتر از 200 ساعت در سال محدود می‌کند،
علاوه بر اینکه کارکرد ژنراتور را به کمتر از 70 درصد توان متوسط در طول دوره 24 ساعته محدود می‌کند.
تعریف ژنراتور دایم کار، بار ثابت بدون هیچ‌گونه واریانس و تغییر را توضیح میدهد.
ژنراتورها در مراکز مخصوص داده‌های Tier III و Tier IV باید متناسب با حداکثر بار شوند، اما این بار ماکزیمم، بار ثابت تاسیسات نخواهد بود!
بنابراین، اگر توان اسمی COP برای مشخص کردن اندازه ژنراتورهای مرکز داده استفاده شود،
احتمالا این ژنراتورها برای این کاربرد، زیاد از حد بزرگ خواهند بود.
جالب است که موسسه آپ‌تایم به تعاریف استاندارد ایزو اشاره دارد، اما لزومی ندارد که توان اسمی ژنراتورهای Tier III و Tier IV در استاندارد ایزو تعریف شود!
عدم محدودیت در زمان اجرا
استاندارد Tier
در نشریه توپولوژی آمده است که گواهی ظرفیت سازنده ژنراتور در مدت زمان نامحدود، برای تعیین انطباق با الزامات کاربردی Tier به‌کار می‌رود.
کمپانی کامینز لاین کاملی از ژنراتورهای با اسب بخار بالا با توان اسمی ژنراتورهای دایم کار مرکز داده (DCC) دارد که این الزامات و شروط را رعایت می‌کنند.
مشخصات کامل این ژنراتورها در منابع آنلاین تولید توان کامینز در سوئیت پاور قابل دسترس هستند.
نمودار شکل 2، سیستمی با ژنراتورهای DCC با توان اسمی 2500 kW را با سیستمی با ژنراتورهای پرایم با توان اسمی 2500 kW مقایسه می‌کند.
این نمودار نشان میدهد که سیستم برای تامین تقاضا به چهار ژنراتور توان اسمی DCC با توان 2500 کیلووات نیاز دارد،
درحالی که برای تامین همان مقدار تقاضا بدون محدودیت زمان کار، پنج ژانراتور سطح ممتاز ایزو با توان 2500 کیلووات لازم است.
ژنراتورهای اورسایز
همانطور که قبلاً بیان شد، ژنراتور توان اسمی دائم‌کار استاندارد (COP)،
محدودیت عدم زمان کار برای استاندارد Tier III و Tier IV آپ تایم را رعایت می‌کند،
اما ژنراتور توان اسمی COP بهترین گزینه برای بار مرکز داده نیست، آپ‌تایم هم شرط توان اسمی ایزو COP ندارد.
ژنراتورهای دیزلی فعال، سطوح بهینه بار دارند. یک قاعده کلی برای طول عمر مفید و بهینه موتور وجود دارد،
که موتور ژنراتور باید با بیش از 30 درصد حداکثر نیروی اسب بخار خود کار کند.
این توضیحات به سازنده ژنراتور اجازه میدهد ژنراتوری را طراحی و تولید کند که کاملا با نیازهای مراکز داده تناسب دارد
و درعین‌حال الزامات Tier III و Tier IV را رعایت می‌کند.
شکل 3 نمونه ای از بار مراکز داده را نشان میدهد. زمانی که سازنده ژنراتور، ژنراتوری بدون محدودیت زمان اجرا (زمان کار) ارائه می‌کند که:
اندازه‌اش نزدیک به بار سایت است و می‌تواند جهش‌های بار ماکزیمم را تامین کند.
در این هنگام مرکز داده بیشترین استفاده را از سیستم ژنراتورهای خود می‌برد.
- برخی سازندگان، ژنراتور با توان اسمی ایزو پرایم شروع کرده و برای رعایت حد عدم زمان کار، توان اسمی را تا درصد مشخصی پایین می‌آورند.
- برخی از سازندگان، توان اسمی تعریف‌شده غیراستانداردی را ارائه می‌دهند که محدودیت عدم زمان اجرا در 100 درصد آن توان اسمی را تضمین می‌کنند.
در بخش 3.3 نشریه توپولوژی استاندارد Tier موسسه آپ‌تایم به این روش‌ها اشاره شده است.
از این توان‌های اسمی مدت نامحدود سازنده ژنراتور برای تعیین مطابقت با الزامات Tier III و Tier IV استفاده می‌کنند.
این سطوح، تداوم نامحدود از سوی سازنده ژنراتور این امر را تضمین می‌کند
که دمای خروجی (اگزوز) به حد کافی زیاد است تا بیشتر ذرات معلق در اگزوز را بسوزاند.
احتراق ناقص
احتراق ناقص در بار پایین موجب افزایش فرسودگی سوپاپ و تخریب توربوشارژرها می‌شود
که هردو ضرورت نگهداری را افزایش داده و باعث عدم اطمینان می‌شود.
شکل 4، سیستمی که از پنج ژنراتور COP با توان اسمی 1.6 مگاوات استفاده کرده را با سیستمی با پنج ژنراتور DCC با توان اسمی 1.6 مگاوات مقایسه می‌کند.
بار نشان داده شده حدود 36 تا 39 درصد توان اسمی 100 درصد سیستم ژنراتور است.
این بار سبک در مراکز داده جهان واقعی بسیار رایج است.
همانگونه که نمودار نشان میدهد، ژنراتورهای توان اسمی COP با 30 درصد کمتر از حداکثر توان اسب بخار خود کار می‌کنند.
درحالی که ژنراتورهای توان اسمی DCC با بیشتر از 30 درصد ماکزیمم توان اسب بخار خود کار می‌کنند.
سیستم ژنراتور توان اسمی DCC در این مثال گزینه قابل اطمینان بالاتری است،
و نزدیک‌تر به توان بهینه این موتورها کار می‌کند و ریسک بارگسیختگی پایین را کاهش میدهد.
پربازده‌ترین ژنراتور را برای مرکز داده خود انتخاب کنید!
درمجموع، بهتر است ژنراتورهایی را انتخاب کنید که کاملا با پروفایل بار مرکز داده شما تناسب دارند
و در عین حال استانداردهای Tier III و Tier IV آپ‌تایم را رعایت می‌کنند.
به این ترتیب بیشترین ارزش را خواهید گرفت. علاوه بر اینکه، ژنراتورها نزدیک‌تر به میزان بار بهینه خود, عمل می‌کنند و طول عمر و پایایی ژنراتورها افزایش می‌یابد.
