Datová centra pro umělou inteligenci mění požadavky na elektrickou infrastrukturu. Vyšší hustota výkonu serverů, rozsáhlé nasazení grafických procesorů (GPU) a rychlý rozvoj výpočetních kapacit pro umělou inteligenci zvyšují poptávku po spolehlivých a vysokokapacitních napájecích systémech.
Podle Mezinárodní energetické agentury (IEA) by měla celosvětová spotřeba elektřiny v datových centrech do roku 2030 dosáhnout přibližně 950 TWh, což představuje téměř dvojnásobek oproti úrovni z roku 2025. Datová centra zaměřená na umělou inteligenci rostou ještě rychleji.
Pro vývojáře datových center je výběr správného Transformátor pro datové centrum s umělou inteligencí je zásadní pro spolehlivost, účinnost a dlouhodobé provozní náklady.
Jaké transformátory se používají v datových centrech pro umělou inteligenci?
Moderní datové centrum může využívat několik typů transformátorů v různých částech rozvodné sítě.
Mezi běžné oblasti použití patří:
- Výkonové transformátory – pro připojení k vysokonapěťové síti a rozvodnám
- Distribuční transformátory – pro rozvodné sítě od středního napětí po nízké napětí
- Transformátory suchého typu – běžně se používají uvnitř budov a v elektrických rozvodnách
- Transformátory montované na podložku – pro venkovní rozvody středního napětí
- Transformátory v rozvodnách – pro integrované systémy rozvodu elektrické energie
Přesná konfigurace závisí na síťovém napětí, kapacitě zařízení, požadavcích na redundanci a struktuře rozvodné sítě.
Jaký výkon musí mít transformátor v datovém centru?
Kapacitu transformátoru je třeba volit na základě celkového elektrického zatížení, nikoli pouze na základě zatížení IT.
Elektrická spotřeba datového centra může zahrnovat:
- AI servery a grafické procesory
- Síťová zařízení
- Systémy UPS
- Chladicí systémy
- Čerpadla a chladicí jednotky
- Osvětlení
- Stavební služby
- Systémy nabíjení baterií a pomocné systémy
U velkých zařízení pro umělou inteligenci může celková spotřeba energie dosáhnout stovek megawattů. IEA uvádí, že hyperscale datová centra pro umělou inteligenci mohou překročit 100 MW, přičemž rychle roste i hustota výkonu na úrovni serverových racků.
Proto může být nutné rozložit výkon transformátoru na více jednotek, místo aby se spoléhalo na jediný velký transformátor.
Jaké napěťové úrovně se používají?
Nastavení napětí závisí na místním dodavateli elektřiny a na konstrukci datového centra.
Typická napájecí cesta může vypadat například takto:
Vysokonapěťová síť → Rozvodnový transformátor → Rozvodná síť středního napětí → Rozvodný transformátor → Nízkonapěťová zařízení
Například síťové napájení může do areálu přivádět střední nebo vysoké napětí, které se následně snižuje pro distribuci v rámci areálu a napájení IT zařízení.
Udržování vyššího distribučního napětí na delších vzdálenostech může snížit proudové a elektrické ztráty. Ministerstvo energetiky USA doporučuje při navrhování energeticky úsporných datových center pečlivě zvážit distribuční napětí.
Na úrovni racků se odvětví rovněž ubírá směrem k architekturám s vyšším napětím stejnosměrného proudu. Účastníci projektu Open Compute Project pracují na vývoji napájecích architektur s napětím 800 VDC pro infrastrukturu umělé inteligence nové generace.
Suchý transformátor nebo transformátor s olejovou náplní pro datové centrum?
V závislosti na požadavcích na instalaci mohou být vhodné obě technologie.
Suchý typ transformátoru
Pro elektrické rozvodny v interiérech se často zvažují suché transformátory, protože nepoužívají izolační olej a mohou představovat praktické řešení v případech, kdy je důležitá požární bezpečnost a instalace v interiéru.
Mezi typické aplikace patří:
- Datová centra
- Elektrotechnické místnosti
- Komerční budovy
- Průmyslová zařízení
Olejový transformátor
Transformátory s olejovou náplní se běžně používají pro venkovní aplikace s vyšším výkonem a v rozvodnách.
Mohou být vhodné pro:
- Rozvodny veřejných služeb
- Venkovní rozvodny pro datová centra
- Rozvod elektřiny s vysokou kapacitou
- Velká průmyslová zařízení
Při výběru je třeba zohlednit kapacitu, místo instalace, požární ochranu, účinnost, údržbu a místní normy.
Klíčové technické parametry transformátorů pro datová centra s umělou inteligencí
Při výběru transformátoru pro datové centrum by kupující neměli brát v úvahu pouze jmenovitý výkon v kVA nebo MVA.
Mezi důležité specifikace patří:
- Jmenovitá kapacita
- Primární a sekundární napětí
- Frekvence
- Skupina vektorů
- Impedance
- Ztráty při volnoběhu a při zatížení
- Způsob chlazení
- Nárůst teploty
- Úroveň izolace
- Přepínač odboček a rozsah odboček
- Odolnost proti zkratu
- Požadavky na kryt a instalaci
- Konfigurace redundance
- Platné normy
V případě zařízení pro umělou inteligenci jsou účinnost transformátorů a jejich zatěžovací charakteristiky obzvláště důležité, protože transformátory pracují nepřetržitě a mohou napájet velké množství výkonových elektronických zátěží.
Redundance transformátorů v datových centrech
Spolehlivost je jedním z nejdůležitějších požadavků kladených na napájecí systémy datových center.
V závislosti na konstrukci zařízení lze transformátory uspořádat pomocí:
- N+1
- 2N
- Distribuované redundantní systémy
- Několik nezávislých napájecích cest
Vhodná konfigurace závisí na požadované době provozuschopnosti, kritickém zatížení, strategii údržby a rozpočtu projektu.
Jak vybrat transformátor pro datové centrum s umělou inteligencí
Praktický postup výběru je následující:
1. Určete celkové zatížení zařízení
Zahrňte IT, chlazení, UPS a pomocné zátěže.
2. Určete síťové napětí
Ověřte přívodní napětí a dostupnost připojení k rozvodné síti.
3. Stanovte architekturu distribuce
Určete požadavky na rozvodní sítě středního a nízkého napětí a na stejnosměrné rozvody.
4. Zvolte výkon transformátoru
Zohledněte současné zatížení, budoucí rozšíření a rezervní kapacitu.
5. Výběr technologie transformátoru
Vyberte si suchý typ nebo typ s olejovou lázní podle požadavků na instalaci a projektu.
6. Optimalizovat efektivitu
Porovnejte ztráty při volnoběhu, ztráty při zatížení a celkové náklady po celou dobu životnosti.
7. Potvrzení norem a zkoušek
Ujistěte se, že transformátor splňuje požadované normy IEC, IEEE nebo místní normy.
Číst dále: Třífázový transformátor: Princip činnosti, typy, použití a průvodce výběrem
Řešení EverNew Transformer pro datová centra
Společnost EverNew Transformer vyrábí širokou škálu výkonové transformátory, rozvodné transformátory, transformátory suchého typu, transformátory na podstavci a transformátory pro rozvodny pro průmyslové a infrastrukturní aplikace.
Řešení transformátorů lze přizpůsobit podle:
- Napětí
- Kapacita
- Skupina vektorů
- Impedance
- Způsob chlazení
- Úroveň izolace
- Měnič kohoutků
- Instalační prostředí
- Platné normy
V rámci nového projektu datového centra pro umělou inteligenci uveďte požadovanou kapacitu, napěťové úrovně, instalační podmínky a projektové normy. Společnost EverNew může posoudit danou aplikaci a doporučit vhodnou konfiguraci transformátoru.
Potřebujete transformátor pro svůj projekt datového centra? Obraťte se na společnost EverNew Transformer a vyžádejte si technické poradenství a cenovou nabídku.
