CONVEGNO Come risparmiare energia nei data center EATALY Eventi Torino, 13 giugno Piller Italia Srl

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1 CONVEGNO Come risparmiare energia nei data center EATALY Eventi Torino, 13 giugno

2 UPS rotanti totalmente flessibili ad elevata efficienza energetica Lanfranco Pedrotti Piller Italia srl 2

3 Presentazione azienda Dal 1909 Piller produce macchine elettriche con particolare attenzione a qualità e affidabilità. Piller Power Systems GmbH Osterode / Germania appartiene al Gruppo inglese Langley Holdings plc. 3

4 Prodotti Gruppi rotanti di continuità - potenza UPS installata > MVA - numero di installazioni > numero di macchine > Gruppi statici di continuità Commutatori statici Sistemi di alimentazione aeroportuali a 400 Hz Convertitori di frequenza 50/60 Hz Sistemi di alimentazione per applicazioni militari 4

5 Parliamo di Paradigmi A) Non esiste solo la continuità tramite UPS statici a batteria e gruppo elettrogeno B) Non esistono solo i rotanti con diesel (Diesel-UPS) C) Non è l investimento iniziale ad incidere sul costo del ciclo di vita di un impianto Attenzione a non cadere nella trappola del mito della caverna di Platone, ossia: la realtà, a volte, non è quella che vediamo o che pensiamo 5

6 Curva ITIC (Information Technology Industry Council) Tre zone: 1. al di sopra della curva delle sovratensioni, 2. al di sotto della curva di sotto tensione 3. compresa tra le due curve o zona di tolleranza: punti con ampiezza-durata proprie di eventi per i quali il funzionamento della apparecchiatura può essere considerato corretto. 6

7 PUE: Power Usage Effectiveness PUE = Total Facility Power IT Equipment Power PUE Livello 3.0 Molto inefficiente 2.5 Inefficiente 2.0 Medio 1.5 Efficiente 1.2 Molto efficiente 7

8 Qualità della rete in Italia Da un recente studio svolto è emerso che sulla nostra linea elettrica si verificano oltre 128 disturbi di vario genere ogni mese (oltre 4 al giorno!). I disturbi più frequenti sono i seguenti: - 87,2% Abbassamenti di tensione (Buchi) - 7,4% Innalzamenti della tensione (Spikes) - 4,7% Assenza di tensione (Black-Out) - 0,7% Altri disturbi 8

9 UPS Rotante Alimentazione del carico tramite induttanza di linea Dall accumulo energia in caso di guasto rete Tensione costante tramite la macchina rotante Ricarica accumulo durante funzionamento normale L UPS viene definito rotante solo quando è un generatore elettrico ad alimentare il carico (tensione perfettamente sinusoidale) 9

10 UPS Piller: UNIBLOCK Cuore del Sistema Cosa è UNIBLOCK: Macchina Sincrona Trifase con doppio avvolgimento statorico 10

11 UNIBLOCK: l evoluzione costruttiva Motore Generatore Tecnologia standard fino agli anni 80 Motore di lancio Avvolgimento motore Avvolgimento generatore Ventola Macchina compatta mono - rotore progettata da Piller nell anno 1981 Eccitatrice Raddrizzatore rotante Unica macchina elettrica estremamente affidabile comprendente motore e generatore 11

12 UNIBLOCK è un filtro per le armoniche Gabbia di smorzamento La gabbia di smorzamento annulla gli effetti dei campi magnetici rotanti prodotti dalle correnti armoniche. Attenuazione delle armoniche fino al 99% Assenza di condensatori 12

13 Durante un corto circuito:? I cc - Carico NON protetto - Selettività protezioni:? In assenza di rete o con gruppo elettrogeno, una corrente fino a 3 volte la corrente nominale NON è sufficiente a garantire l intervento tempestivo delle protezioni e il distacco dell utenza I cc - Carico SEMPRE protetto - Selettività protezioni: SEMPRE garantita Una corrente fino a 14 volte la corrente nominale garantisce l intervento tempestivo delle protezioni, in QUALSIASI condizione, anche in assenza rete o con gruppo elettrogeno 13

14 Raffreddamento Ventilatore integrato Un UNICO ventilatore montato sul rotore della macchina Uniblock raffredda il sistema, senza la necessità di elettroventilatori elettrici ausiliari Temperatura max: 40 C Media giornaliera: 35 C No Condizionamento 14

15 Funzioni di Power Quality degli UPS rotanti Regolazione della tensione Eliminazione armoniche e spike Eliminazione blackout Fattore di potenza prossimo all unità Alta corrente di corto circuito Elevati rendimenti Ingombri ridotti dei locali : 87% degli eventi anomali di rete : 8% degli eventi anomali di rete : 5% degli eventi anomali di rete : no rifasamento : garanzia selettività delle protezioni e carico sempre protetto : minori costi di esercizio : minori costi iniziali e operativi 15

16 Modularità Quadro comando e controllo Uniblock Powerbridge Batterie Motore diesel 16

17 UBT : UPS con Volano Powerbridge Convertitore di frequenza Macchina Uniblock Pannello comandi Interruttori Rete, uscita e bypass 17

18 UBT : configurazioni Genset a monte Genset a valle DeRUPS 18

19 UBT con Genset a valle (DeRUPS) Potenza di bilanciamento Potenza principale G Powerbridge M G Uniblock Controllo 19 19

20 UBT con Genset a valle (DeRUPS) Frequenza 1 % Potenza Energia erogata dal RUPS Energia assorbita dal RUPS Tempo Carico Genset power 0 Potenza RUPS Tempo 20 20

21 UBT con Genset a valle (DeRUPS) Risposta al gradino del 50% di un Genset senza UBT Risposta al gradino del 50% di un Genset supportato da un UBT con volano 21 21

22 UBTD : UPS con Batteria/Volano e Diesel (DUPS) Con Batteria Maggiore autonomia Riduzione avviamenti diesel Il carico viene trasferito in maniera soft al diesel Risparmio carburante Con Volano Il volano permette un adeguato ritardo nell avviamento del diesel Accoppiamento tra diesel e generatore con giunto a ruota libera Risparmio spazi occupati Breve tempo di ricarica max 2 minuti 22

23 UBTD : UPS con Volano e Diesel (DUPS) UPS statico Batterie Gruppo Elettrogeno Rifasamento Chiller/Condizionamento 23

24 UBTD : Parte Diesel Quadro controllo motore Motogeneratore Piller UNIBLOCK Accoppiamento elastico Motore Diesel Supporti elastici antivibranti Giunto meccanico a sorpasso (ruota libera) Basamento 24

25 UBTD : Parte Volano e quadro Powerbridge Convertitore di frequenza Pannello comandi Reattanza Interruttori Rete, uscita e bypass 25

26 UBTD : Layout finale 26

27 Confronto economico tra UPS rotanti e statici Confronto economico tra le due tecnologie, nel: a) Tempo: ciclo di vita dell impianto (25 anni) b) Spazio: stesse condizioni al contorno (locali+ups+accumulo+ge+condiz.) considerando che il Costo totale nel ciclo di vita (TCO) è pari a: C = Ci + Co + Cf Ci = Costo investimento iniziale (CAPEX) Co= Costi operativi di funzionamento (OPEX): Cg + Cm + Cs Cf = Costi finanziari (costo del denaro/inflazione) 27

28 Costo Totale Confronto economico tra UPS rotanti e statici Costo dei Sistemi UPS nell'arco del Ciclo di Vita dell'impianto xUBTD1600 Statico Anni Risparmio di costo in 25 anni Carico critico: 1500 kva UPS rotante: 2x1600 kva DUPS con PB UPS statico: 3x800 kva + batterie + 2xGE Punto di pareggio costi: 5 anni - Costo 0,09 /kwh - Tasso di attualizzazione 4% 28

29 Considerazioni I COSTI dell investimento INIZIALE (Ci) incidono minimamente (circa il 15% - 20% rispetto al costo totale in 25 anni di esercizio) I COSTI OPERATIVI (Cg + Cm + Cs) sono i principali responsabili del costo nel Ciclo di Vita dell impianto Gli UPS ROTANTI migliorano la redditività e l efficienza degli impianti 29

30 Case study - Technip Italy SpA - Infocamere SCpA

31 Case study Technip Italy SpA Technip Italy è una società privata italiana di main contracting che opera, dal 1969, nella realizzazione di grandi impianti industriali in tutto il mondo fornendo servizi integrati ad alto valore aggiunto. Come società di Processo, Ingegneria e Costruzioni, Technip Italy vanta caratteristiche uniche in ogni settore dell'industria petrolifera e del gas e possiede altresì un'esperienza consolidata nello sviluppo di Infrastrutture. La società ha 1600 addetti con sede a Roma. 31

32 Case study OBIETTIVI: Riqualificazione impianto cracking polimeri Avviamento diretto pompe di processo critico Miglioramento affidabilità del sistema VINCOLI Installazione all aperto (T = 45 C) Spazio limitato Manutenzione separata UPS e genset ogni 15 mesi SOLUZIONE (DeRUPS) UBT1670 con volano da 16,5 MJ n.1 x Gruppo elettrogeno da 1000 kva a VALLE dell UPS 32

33 Case study Schema elettrico 33

34 Case study Layout container mm mm 34

35 Case study Layout installazione 9 m 16 m 35

36 Case study Infocamere SCpA InfoCamere, la Società di informatica delle Camere di Commercio italiane, è la struttura di eccellenza per la gestione e la divulgazione del patrimonio informativo del Sistema Camerale. Ha realizzato e gestisce il sistema telematico nazionale che collega tra loro, attraverso una rete ad alta velocità e a elevato standard di sicurezza, le 105 Camere di Commercio e le loro 300 sedi distaccate. Assicura il continuo aggiornamento delle strutture informatiche e fornisce soluzioni tecnologiche all avanguardia per permettere lo svolgimento ottimale delle funzioni istituzionali e gestionali di ciascuna Camera. La società ha la sede Operativa a Padova e la Direzione Generale a Roma e conta 520 dipendenti. Data center principale: Padova. 36

37 Case study La Rete InfoCamere: chi facciamo COMUNICARE 37

38 Case study DataCenter: qualche numero + di sistemi (Linux - Windows - Solaris, HPUX, AIX) sistemi virtuali + di 350 sistemi fisici + di TB di dati su Storage Centrale + di 150 TB di dati salvati ogni settimana Backup Job ogni mese Oltre terminali collegati Oltre transazioni giornaliere front-end Oltre transazioni giornaliere Back-end 38

39 Case study OBIETTIVI: Riqualificazione rete MT/BT Ampliamento CED Miglioramento efficienza energetica Miglioramento affidabilità del sistema VINCOLI Locali tecnici esistenti Spazio limitato Utilizzo di gruppi elettrogeni e batterie esistenti Installazione durante funzionamento CED SOLUZIONE UBT625 con volano da 16,5 MJ UBT625 con batterie esistenti n.2 x commutatori statici da 1000 A 39

40 Case study Schema elettrico: prima della riqualificazione 40

41 Case study Schema elettrico: dopo la riqualificazione 41

42 Case study Layout locali 8,5 m 6,5 m 42

43 Case study Foto UBT 625 a batteria 43

44 Case study Foto UBT 625 con volano da 16,5 MJ 44

45 Conclusioni La soluzione con UPS rotanti nei Data Center: migliora la qualità dell energia è flessibile per l utilizzo di diversi tipi di accumulo garantisce una alta affidabilità dell impianto no condizionamento, aumento rendimento globale riduce gli spazi occupati In definitiva: riduce il PUE del Data Center garantendo le massime prestazioni di alimentazione elettrica 45

46 Piller Italia srl xxx Grazie per la Vostra attenzione V.le Colleoni Agrate Brianza (MB) Tel ; Fax Sito: