數據中心運行期間,發電機如同那位默默值守的保安,平時保持緘默,而在停電的瞬間則需立刻挺身而出。但這個保安究竟需要配備成多大的塊頭?若選小了便扛不住事兒;若選大了又會讓錢包心疼不已。今日探討發電機容量計算的相關要點,同時觀察不同場景中的選擇區別。

負載類型:別被額定功率忽悠了
1. IT設備負載的“虛標”陷阱
IT設備所標注的功率一般為最大峰值,但其實際運行時的功耗可能僅為其標稱功率的一半。舉例而言某臺服務器標注的功率為800W,但是在日常使用情境中,其實際運行功率可能僅為400W。在對發電機容量進行計算時,不可僅簡單疊加銘牌功率,否則極有可能出現所選容量過大的情況,進而造成預算浪費。華全動力的工程師提議借助實際負載曲線開展估算工作,且他們曾提供測試服務,以此幫助客戶明確真實的功耗情況。
2. 非線性負載的諧波沖擊
數據中心內滿是開關電源以及UPS這類非線性負載,它們會產生諧波電流,進而使得發電機輸出的電壓出現畸變。若對這一點不加留意,發電機極有可能無法拖動負載,進而導致設備損毀。一般而言有必要為發電機的容量預留20%到30%的富余空間,或者選取具備諧波抑制功能的機型加以使用。華全動力生產的機組已針對諧波耐受性開展優化工作,因此能夠適配于高密度的IT場景中。
冗余配置:N+1還是2N,差別大了
冗余的方案會對發電機的總容量產生直接的影響。N+1表示多配備一臺備用設備,總體容量是用負載量除以N后再乘以(N+1)。舉例來說當負載為2000kW時,采用4臺機組,其中3臺投入運行,另外1臺作為備用;經計算單臺機組的容量約為2000除以3,約等于667kW,總的裝機容量則為2668kW。而2N配置對應的負載為兩倍之多,即4000kW。選擇何種方式取決于預算情況以及業務的重要程度。華全動力所具有的模塊化并機方案可實現靈活擴展,從單臺設備逐漸擴展至多臺設備進行并機操作,當需要進行冗余升級時,無需進行全面推倒重來式改造。
此外,發電機的發電能力還需將未來進行容量擴充這一因素考慮在內。許多數據中心在初始階段的負載處于較低水平,但是其規劃卻是按照滿負荷配置來進行設計的。這時候是選擇一步到位還是分期?華全動力的租賃業務可作為臨時的策略,先租賃幾臺應急使用,待負載增加后再行買斷,如此資金方面的壓力就會小很多。
環境條件:海拔和溫度偷偷吃掉功率
1. 海拔每升1000米,功率降10%
發電機依靠燃燒空氣來達成做功這一過程,但是伴隨海拔的不斷升高,空氣會逐步變得越發稀薄,從而導致其輸出功率出現降低的狀況。例如在海拔達2000米處,一臺標注為500kW的機組實際可輸出的功率大約僅為400kW。設計過程中需依據降額后的功率開展計算,否則在關鍵時期很可能出現故障情況。華全動力所生產的機組曾在高原地帶開展專項標定工作,其降額曲線較為精準。
2. 高溫環境下的散熱瓶頸
當發電機房內溫度攀升至超過40℃時,其散熱效率會出現降低情況,同時功率也會相應受影響而減弱。通常情況下當溫度每升高約10攝氏度時,功率會出現約5%的降低現象。,南方地區的機房最好另外配置強制通風設施,或者選擇低溫升的機型。華全動力所配置的散熱系統采用大葉輪風扇,在高溫環境中,其衰減程度較常規機型低3%至5%。
3. 減排法規催生特殊要求
一些城市存在嚴格的排放限制,致使必須選用配備后處理系統的機組,而這類設備自身也會消耗電能,占比大約為5%。在計算容量時,需將那部分“被自身消耗的功率”考慮在內。華全動力所擁有的國四排放機型具備較高的集成程度,并且附件的耗電量相對更低。
最后,不可將燃料儲備排除在計算范疇之外,必須將其涵蓋進去進行考量。柴油發電機組在滿負載狀態下運行一小時,其燃油消耗約為200克每千瓦時,若按滿載狀態續航48小時計算,功率為2000千瓦的機組需準備近19噸的柴油。油罐管道以及泵組均需配套,雖然這些不屬于發電機容量的范疇,但會對最終方案產生影響。華全動力所提供的是一整套燃油系統的設計方案,該方案能夠有效規避因容量契合而出現油路阻塞的狀況。
歸根結底,發電機容量的計算并非僅套用一個公式即可,而是需結合實際的負載類型,冗余策略,環境方面的限制以及未來規劃等多方面因素。在數據中心領域,華全動力具備數量可觀的案例,從方案的規劃起始到并機調試環節,妥善涵蓋許多易被忽視的細節,由此可知選對品牌確實能省去許多心力。
