Managed hosting door True

Power backup: van accubak tot vliegwiel

Noodstroom is er in vele vormen en smaken

 

Bedrijven zijn sterk afhankelijk van ict, dus zijn er voorzieningen voor beschikbaarheid getroffen. Maar ict is weer afhankelijk van stroom. Daarvoor zijn niet alleen eigen generatoren beschikbaar; er is een gevarieerd scala aan opties voor power backup.

Zeg je power backup, dan denk je in eerste instantie aan een ups (uninterruptable power supply). Die kasten bestaan uit niet veel meer dan een aantal accubakken met wat electronica daaromheen. De wat grotere uitvoeringen zijn bovendien voorzien van een management-interface. Tegenwoordig worden ups-en meestal gecombineerd met een dieselgenerator. Maar ook vliegwielen en brandstofcellen kunnen onderdeel uitmaken van het backup-stroomsysteem.

Kies je capaciteit

Afhankelijk van het vermogen dat je nodig hebt en de tijdsduur die je wilt kunnen overbruggen, kies je voor een bepaalde capaciteit. Het opschalen lijkt in eerste instantie simpel: hoe meer capaciteit, des te groter het aantal batterijen dat je plaatst. Maar zo rechtlijnig is het niet als je de totale kosten meeneemt.

Hoewel je op deze manier wel tot een paar MegaWatt kunt gaan, blijkt dat echter al gauw een hele dure aangelegenheid te worden. De accu's moeten bijvoorbeeld elke vijf tot zeven jaar worden vervangen. De kosten daarvan zijn bijna net zo hoog als die van het hele systeem. Daarnaast nemen die accu's ook nogal wat ruimte in. Dat maakt een oplossing die alleen is gebaseerd op batterijen vanwege de prijs alleen voornamelijk geschikt voor kleinere opstellingen.

Dieselgenerator

Hoewel je ervoor kunt kiezen om de backupcapaciteit te beperken tot de tijd die nodig is om alle systemen netjes af te sluiten, is dat tegenwoordig in een wat grotere, professionele omgeving geen oplossing meer. De systemen daar moeten immers altijd door blijven draaien. Bovendien kan de ‘graceful shutdown' van een grote server wel meer dan een kwartier in beslag nemen.

Heb je een paar rekken in huis, dan kies je al gauw voor de combinatie met een dieselgenerator. De ups daarbij wordt niet meer gedimensioneerd op tijd maar op vermogen. De batterijen moeten immers direct de benodigde stroom kunnen leveren. Dan heb je sowieso al genoeg tijd om het aggregaat een paar keer op te starten. Omdat de motorolie constant op temperatuur wordt gehouden - normaal gesproken elektrisch maar in moderne datacenters met de warmte van de computersystemen - draait de generator binnen een halve minuut op vol vermogen.

Omdat het aggregaat wordt afgeschreven over dertig jaar, is dit een veel goedkopere oplossing dan een backup met alleen accu's. Bovendien loop je nu niet het risico dat een stroomonderbreking toch nog te lang duurt voor de batterijcapaciteit die je in huis hebt. Daarvoor sluit je een contract met de brandstofleverancier. Zolang hij zorgt dat er voldoende diesel in de tanks zit, draai je zonder problemen door.

Vliegwielen

Hoewel de combinatie van een ups met een dieselgenerator in veruit de meeste gevallen de beste keuze is, zijn er nog twee alternatieven beschikbaar. De dynamische ups (dups) is afkomstig uit de industriële wereld. Daar worden enorme vliegwielen gebruikt om hele grote vermogens te kunnen beveiligen. Zodra de stroom wegvalt, verandert de functie van het vliegwiel van een motor in een generator. De paar seconden die het vliegwiel kan overbruggen, zijn precies genoeg om de dieselgenerator één keer op te kunnen starten.

Nu oplossingen op basis van batterijen ook voor grotere vermogens beschikbaar zijn, wordt het vliegwiel in de ict-sector echter nauwelijks meer toegepast. Door hun gewicht hebben ze bovendien behoorlijk wat onderhoud nodig. Niet voor niets worden ze waar mogelijk liggend in plaats van staand uitgevoerd. Het enige bedrijf waarvan wij weten dat die nog met vliegwielen werkt, is Belgacom. Die telecomaanbieder heeft er twee staan in zijn Brusselse colocatie-centrum. Ook het Zwitserse Cern maakte in zijn rekencentrum gebruik van deze technologie.

Fuel cells

Brandstofcellen zijn vooral bekend van prototype laptops.

Een laatste mogelijkheid is de vervanging van het aggregaat door brandstofcellen. Daarbij wordt gas op het oppervlak van een stroomopwekkende katalysator direct 'verbrand'. Deze technologie is nog erg nieuw, maar kan uitkomst bieden in omgevingen waar de plaatsing van een generator vanwege het lawaai niet mogelijk of toegestaan is. Het aggregaat zal toch elke maand een paar minuten moeten proefdraaien om te kijken of hij inderdaad goed werkt.

Brandstofcellen maken geen enkel geluid en starten binnen een paar seconden op. Beperkende voorwaarde hierbij is wel dat de benodigde gasflessen alleen buiten mogen staan. Als er wat mee gebeurt, moeten ze immers 'rechtstandig kunnen opstijgen'. Dit om brand en explosies niet binnenshuis te hebben.

Duurder dan diesel

De prijs van fuel cell-systemen ligt echter nog een orde grootte hoger dan die van dieselgeneratoren. In de praktijk worden ze op dit moment dan ook vrijwel niet ingezet. Daarvoor moet de technologie eerst verder worden uitontwikkeld. Daarna moeten de verkoopvolumes nog toenemen, zodat dan de prijs een flink eind omlaag kan.

APC was de afgelopen jaren bezig om zijn eerste fuel cell-producten bij klanten te plaatsen. Op die manier wilde de leverancier een indruk krijgen van de praktische toepasbaarheid van deze systemen. Ondertussen werd gewerkt aan een tweede, meer commerciële generatie. Het bedrijf kon nog geen informatie daarover geven. Het lijkt erop dat het voor deze technologie puur vanwege de prijs nog te vroeg is.
Dit artikel is afkomstig van Computable.nl (https://www.computable.nl/artikel/2723746). © Jaarbeurs IT Media.

?


Lees meer over



Lees ook


 

Reacties

korte reactie over uw artikel bereffende vliegwielen, de nieuwe generatie compacte vliegwielen, zoals die van Active Power zijn juist enorm geschikt voor datacenters.

De grote oude vliegwielen zijn inderdaad achterhaald.
Kijk eens op
http://www.pekopowersystems.nl/ups_innovatie_06_07.htm

voor de laatste ontwikkelingen op UPS gebied.

Via deze weg wil ik graag reageren op het artikel "Powerback-up: van accubak tot vliegwiel" geschreven door Aad Offerman. Als werknemer van Hitec Power Protection, leverancier van Diesel roterende UPS systemen (DUPS) welke gebruik maakt van vliegwielen, werd ik geprikkeld door de inhoud van het artikel, met name omdat er nogal wat onjuistheden in worden gemeld. Onderstaand mijn commentaar:

- "Het enige bedrijf waarvan wij weten dat het nog met vliegwielen werkt is Belgacom" --> Hitec Power Protection heeft referenties van grote, wereldwijd aansprekende ICT en telecom bedrijven welke met vliegwiel UPS technologie van ons werken. Bij interesse kan ik deze voorbeelden delen, alsmede de argumenten waarom deze bedrijven hebben gekozen voor DUPS technologie en niet statische UPS welke gebruik maakt van vermogenselektronica en back-up batterijen. Onze DUPS concurrenten verkopen daarnaast toch ook jaarlijks aardig wat vliegwielen, dus de adoptie van vliegwiel technologie beperkt zich niet alleen tot Hitec Power Protection. Deze uitspraak lijkt me daarom niet juist. Het is maar net waar de schrijver komt, wie de schrijver kent en wie de schrijver spreekt.

- DUPS is bruikbaar vanaf 500 kVA en biedt voordelen vanaf 750 kVA, zelfs grote voordelen vanaf 1.000 kVA. De DUPS technologie is dus ook bruikbaar voor datacenters met wat lager vermogen. Ook voor vermogens lager dan 500 kVA is er andere vliegwiel technologie beschikbaar.

- De paar seconden die het vliegwiel kan overbruggen zijn genoeg om de dieselgenerator niet een keer, maar twee keer te laten starten. Als een dieselgenerator dan niet start, doet hij het gewoon niet en heb je een probleem. Dit geldt ook als je bijvoorbeeld 10 of 20 minuten back-up van batterijen hebt, alleen is er dan uitstel van executie om het maar zo te zeggen. Een dieselgenerator is immers niet iets wat je binnen een half uurtje repareert. DUPS leveranciers zoals Hitec Power Protection verzorgen de dieselmotoren juist erg goed om dit te voorkomen (continue voorverwarmen, smeren, etc.) en hebben een back-up startsysteem ingebouwd voor redundantie.

- UPS op basis van batterijen is inderdaad voor grotere vermogens beschikbaar, maar blijft minder energie effici?nt dan DUPS technologie (zelfs 3-5% minder, afhankelijk van de configuratie). DUPS technologie behoeft namelijk geen conversie van stroom en geen batterijruimte welke continue moet worden gekoeld. Bij hogere vermogens kan gebruik van DUPS technologie enkele tonnen Euro's aan energiekosten per jaar besparen, een belangrijk voordeel in onze huidige tijd waar veel focus op energiebesparing ligt. Daar komt bij dat bij hogere vermogens DUPS systemen aanzienlijk veel ruimte uitsparen omdat het systeem - in vergelijking tot statisch UPS systeem met batterijen - de dieselgenerator set, UPS systeem en back-up batterijen combineert in een compact ontwerp. Dat spaart 40 - 60 % ruimte uit, welke kan worden gebruikt voor bijvoorbeeld de servers.

- Naast de DUPS leveranciers zoals Hitec Power Protection, een bedrijf met al meer dan 50 jaar ervaring met DUPS technologie, komt het vliegwiel juist opzetten met nieuwe bedrijven als Active Power, Pentadyne en Vycon en bijvoorbeeld ons nieuwe product het Ride Through systeem. De meeste grote statische UPS leveranciers voegen zelfs vliegwielen toe aan hun assortiment als batterijvervangers (b.v. Emerson Liebert, Socomec, Chloride), omdat hun klanten daarom vragen. Van de groten is volgens mij alleen APC-MGE nog niet tot deze club van wijzen toegetreden.

De informatie voor het artikel is "ingefluisterd" door een leverancier van statische systemen, welke vliegwiel technologie blijkbaar nog niet heeft geadopteerd. Er zijn natuurlijk voors en tegens bij elke technologie die in het artikel worden genoemd. Het zou wel mooi zijn geweest om het verhaal van alle kanten te belichten, zodat er een wat minder "gekleurde" tekst was uitgekomen.

Jasper Kerkwijk
Hitec Power Protection

Ik hoor juist dat het vliegwiel weer in opkomst is in de grotere datacenters, het is maar net wie je spreekt blijkbaar.

@Jasper Kerkwijk,

Ik als technieker in Belgie werk nu al een aantal jaren aan jullie systemen via mijn werkgever, en kan alleen maar beamen dat deze Dups/Mups systemen zeer efficient zijn, enkel de borstelbrug lijkt mij voorbij gestreefd, de elektro-magnetische koppeling lijkt me efficienter, ze zorgt er namelijk voor dat de motor minder afhankelijk is van de startbatterijen , de exitatie van de zogezegde inductiekoppeling , kan ook op een andere manier gebeuren!
Toch bestaat er in Europa echter nog weing interesse voor de dynamische ups, dit heeft veeleer te maken dat de potentiele klanten echter dit systeem niet kennen!
Laat staan het verschil tussen een statische en dynamische ups.
kortom Dups systemen blijven een must voor datacenters ziekenhuizen, waar er risico is waar de grid wegvalt!

M.V.G

Vacatures

Stuur door

Stuur dit artikel door

Je naam ontbreekt
Je e-mailadres ontbreekt
De naam van de ontvanger ontbreekt
Het e-mailadres van de ontvanger ontbreekt

×
×