I data center dedicati all'intelligenza artificiale stanno modificando i requisiti delle infrastrutture elettriche. La maggiore densità di potenza dei server, l'implementazione su larga scala delle GPU e la rapida espansione dell'elaborazione basata sull'intelligenza artificiale stanno aumentando la domanda di sistemi di alimentazione affidabili e ad alta capacità.
Secondo l'Agenzia internazionale per l'energia (AIE), il consumo globale di energia elettrica dei data center dovrebbe raggiungere circa 950 TWh entro il 2030, quasi raddoppiando rispetto ai livelli del 2025. I data center dedicati all'intelligenza artificiale stanno crescendo a un ritmo ancora più rapido.
Per chi progetta data center, la scelta del giusto Trasformatore per data center di intelligenza artificiale è fondamentale per garantire affidabilità, efficienza e costi di esercizio a lungo termine.
Quali trasformatori vengono utilizzati nei data center dedicati all'intelligenza artificiale?
Un data center moderno può utilizzare diversi tipi di trasformatori nelle varie fasi del sistema di distribuzione elettrica.
Tra le applicazioni più comuni figurano:
- Trasformatori di potenza – per collegamenti alla rete ad alta tensione e alle sottostazioni
- Trasformatori di distribuzione – per la distribuzione da media a bassa tensione
- Trasformatori a secco – comunemente utilizzati all’interno di edifici e locali elettrici
- Trasformatori montati su piastra – per la distribuzione di media tensione all’aperto
- Trasformatori delle sottostazioni – per sistemi integrati di distribuzione dell'energia elettrica
La configurazione esatta dipende dalla tensione di rete, dalla capacità dell'impianto, dai requisiti di ridondanza e dall'architettura di distribuzione elettrica.
Di quale potenza deve disporre il trasformatore di un data center?
La potenza del trasformatore dovrebbe essere scelta in base al carico elettrico totale piuttosto che al solo carico IT.
Il fabbisogno elettrico di un data center può comprendere:
- Server AI e GPU
- Apparecchiature di rete
- Sistemi UPS
- Sistemi di raffreddamento
- Pompe e refrigeratori
- Illuminazione
- Servizi per l'edilizia
- Sistemi di ricarica della batteria e sistemi ausiliari
Nel caso delle grandi strutture dedicate all’intelligenza artificiale, il fabbisogno energetico complessivo può raggiungere centinaia di megawatt. L’AIE sottolinea che i data center di intelligenza artificiale su scala ipergrande possono superare i 100 MW, mentre anche la densità di potenza a livello di rack dei server sta aumentando rapidamente.
Pertanto, potrebbe essere necessario distribuire la potenza del trasformatore su più unità, anziché fare affidamento su un unico trasformatore di grandi dimensioni.
Quali sono i livelli di tensione utilizzati?
La configurazione della tensione dipende dal gestore locale e dalla progettazione del data center.
Un percorso di alimentazione tipico potrebbe essere il seguente:
Rete ad alta tensione → Trasformatore di sottostazione → Distribuzione a media tensione → Trasformatore di distribuzione → Apparecchiature a bassa tensione
Ad esempio, la corrente della rete elettrica può arrivare al sito a media o alta tensione e poi essere ridotta di tensione per la distribuzione all’interno della struttura e per alimentare i carichi IT.
Mantenere una tensione di distribuzione più elevata su distanze maggiori può ridurre la corrente e le perdite elettriche. Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti raccomanda di valutare attentamente la tensione di distribuzione nella progettazione di data center ad alta efficienza energetica.
A livello di rack, il settore si sta orientando anche verso architetture CC ad alta tensione. I partecipanti all’Open Compute Project stanno lavorando allo sviluppo di architetture di alimentazione a 800 V CC per le infrastrutture di intelligenza artificiale di prossima generazione.
Trasformatore a secco o a bagno d’olio per un data center?
Entrambe le tecnologie possono essere adatte, a seconda dei requisiti di installazione.
Trasformatore a secco
I trasformatori a secco vengono spesso presi in considerazione per i locali elettrici interni, poiché non utilizzano olio isolante e possono rappresentare una soluzione pratica nei casi in cui la sicurezza antincendio e l'installazione in ambienti chiusi siano fattori importanti.
Tra le applicazioni tipiche figurano:
- Sale dati
- Locali elettrici
- Edifici commerciali
- Strutture industriali
Trasformatore in olio
I trasformatori a bagno d'olio sono comunemente utilizzati per applicazioni all'aperto e nelle sottostazioni che richiedono una maggiore potenza.
Possono essere adatti a:
- Sottostazioni di utilità
- Sottostazioni per data center all'aperto
- Distribuzione di energia ad alta capacità
- Grandi impianti industriali
Nella scelta occorre tenere conto della capacità, del luogo di installazione, della protezione antincendio, dell'efficienza, della manutenzione e delle norme locali.
Specifiche chiave dei trasformatori per i data center dedicati all'intelligenza artificiale
Quando si sceglie un trasformatore per un data center, gli acquirenti dovrebbero prendere in considerazione altri fattori oltre alla potenza nominale in kVA o MVA.
Tra le specifiche più importanti figurano:
- Capacità nominale
- Tensione primaria e secondaria
- Frequenza
- Gruppo vettoriale
- Impedenza
- Perdite a vuoto e sotto carico
- Metodo di raffreddamento
- Aumento della temperatura
- Livello di isolamento
- Commutatore di prese e campo di commutazione
- Resistenza ai cortocircuiti
- Requisiti relativi all'alloggiamento e all'installazione
- Configurazione della ridondanza
- Norme applicabili
Per gli impianti di intelligenza artificiale, l’efficienza dei trasformatori e le caratteristiche di carico rivestono particolare importanza, poiché i trasformatori funzionano in modo continuo e possono alimentare un gran numero di carichi elettronici di potenza.
Ridondanza dei trasformatori nei data center
L'affidabilità è uno dei requisiti più importanti per i sistemi di alimentazione dei data center.
A seconda della configurazione dell'impianto, i trasformatori possono essere disposti utilizzando:
- N+1
- 2N
- Sistemi distribuiti ridondanti
- Percorsi di alimentazione multipli e indipendenti
La configurazione più adeguata dipende dal tempo di operatività richiesto, dal carico critico, dalla strategia di manutenzione e dal budget del progetto.
Come scegliere un trasformatore per data center basato sull'intelligenza artificiale
Un processo di selezione pratico consiste nel:
1. Determinare il carico totale dell'impianto
Includere i sistemi IT, di raffreddamento, UPS e i carichi ausiliari.
2. Definire la tensione di rete
Verificare la tensione in ingresso e la connessione alla rete disponibile.
3. Definire l'architettura di distribuzione
Individuare le esigenze di distribuzione a media tensione, a bassa tensione e in corrente continua.
4. Selezionare la potenza del trasformatore
Si tenga conto del carico attuale, delle future espansioni e della ridondanza.
5. Scegliere la tecnologia dei trasformatori
Scegliere il modello a secco o a bagno d'olio in base alle esigenze di installazione e ai requisiti del progetto.
6. Ottimizzare l'efficienza
Confronta le perdite a vuoto, le perdite sotto carico e il costo totale del ciclo di vita.
7. Verifica degli standard e dei test
Assicurarsi che il trasformatore sia conforme alle norme IEC, IEEE o locali richieste.
Soluzioni EverNew Transformer per i data center
EverNew Transformer produce un'ampia gamma di trasformatori di potenza, trasformatori di distribuzione, trasformatori a secco, trasformatori su piedistallo e trasformatori per sottostazioni per applicazioni industriali e infrastrutturali.
Le soluzioni Transformer possono essere personalizzate in base a:
- Tensione
- Capacità
- Gruppo vettoriale
- Impedenza
- Metodo di raffreddamento
- Livello di isolamento
- Commutatore
- Ambiente di installazione
- Norme applicabili
Per un nuovo progetto di data center dedicato all'intelligenza artificiale, indicare la capacità richiesta, i livelli di tensione, le condizioni di installazione e gli standard di progetto. EverNew potrà valutare la richiesta e consigliare una configurazione di trasformatori adeguata.
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