Redazione
La redazione di Darton è composta da professionisti esperti nel settore dell’elettronica, impegnati a offrire contenuti affidabili, aggiornati e utili per orientarsi nel mercato.
L’efficienza energetica è diventata uno degli aspetti centrali nella progettazione e nella gestione dei data center. L’aumento della capacità di calcolo, la crescita dei servizi cloud e la diffusione di applicazioni ad alta intensità computazionale richiedono infrastrutture in grado di gestire potenze sempre maggiori, mantenendo sotto controllo consumi e costi operativi.
In questo scenario, l’ottimizzazione non riguarda soltanto server, sistemi UPS e raffreddamento. Anche la distribuzione dell’energia e i componenti utilizzati per realizzarla possono contribuire all’efficienza complessiva dell’infrastruttura.
Tra questi rientrano i connettori elettrici: elementi apparentemente secondari che, soprattutto nelle installazioni caratterizzate da migliaia di connessioni in funzionamento continuo, possono incidere sulle perdite energetiche.
Uno dei principali indicatori utilizzati per valutare l’efficienza energetica di un data center è il PUE (Power Usage Effectiveness).
Il PUE esprime il rapporto tra l’energia complessivamente assorbita dalla struttura e quella effettivamente utilizzata dalle apparecchiature IT:
PUE = energia totale del data center / energia utilizzata dagli apparati IT
Più il valore si avvicina a 1, maggiore è l’efficienza dell’infrastruttura.
I progressi compiuti nella progettazione dei data center hanno permesso nel tempo di migliorare sensibilmente questo parametro. Quando però i margini di miglioramento diventano più ridotti, assume maggiore importanza analizzare l’intera infrastruttura e individuare possibili fonti di inefficienza anche a livello dei singoli componenti.
La catena di distribuzione dell’energia rappresenta quindi uno degli ambiti sui quali intervenire.
Ogni connessione elettrica presenta una determinata resistenza. Quando viene attraversata dalla corrente, una parte dell’energia viene dissipata sotto forma di calore.
L’entità di queste perdite è legata alla corrente che attraversa la connessione e alla sua resistenza elettrica: a parità di corrente, una minore resistenza consente quindi di ridurre l’energia dissipata sotto forma di calore.
Considerando un singolo connettore, la quantità di energia coinvolta può apparire modesta. In un grande data center, però, lo stesso fenomeno può verificarsi contemporaneamente su migliaia o decine di migliaia di connessioni operative 24 ore su 24.
Ridurre la resistenza di contatto significa quindi limitare l’energia dissipata lungo la distribuzione elettrica.
È su questo principio che HARTING ha analizzato l’impatto della tecnologia di connessione sull’efficienza energetica.
Per quantificare le perdite associate alle diverse soluzioni, HARTING ha effettuato una serie di misurazioni nel proprio laboratorio di prova accreditato di Zhuhai, in Cina.
Il test ha preso in considerazione tre differenti soluzioni sottoposte a una corrente di 63 A:
Le misurazioni hanno evidenziato differenze nella caduta di tensione e nella resistenza elettrica dei contatti.
Per Han-Eco® è stata rilevata una resistenza media per pin di 0,377 mΩ, contro 0,692 mΩ e 0,740 mΩ delle due soluzioni CEE analizzate.
Partendo dai valori misurati, HARTING ha quindi calcolato le relative perdite energetiche nell’ipotesi di funzionamento continuo per un anno.
Nel caso di una connessione monofase a 63 A, il calcolo riportato nel white paper indica:
Nelle condizioni considerate dallo studio, Han-Eco® determina quindi una riduzione dell’energia dissipata del 46% rispetto alla prima soluzione CEE e del 49% rispetto alla seconda.
Il risultato è particolarmente interessante se osservato nella prospettiva di un’infrastruttura di grandi dimensioni.
La differenza di pochi watt a livello della singola connessione può infatti diventare significativa quando viene moltiplicata per migliaia di punti di alimentazione e per un funzionamento continuo durante l’intero anno.
La scelta della tecnologia di connessione diventa così uno degli elementi che possono concorrere alla riduzione delle perdite nella distribuzione elettrica di un data center.
Il consumo energetico rappresenta inoltre una componente importante del Total Cost of Ownership (TCO) di un data center.
Per questo la valutazione di un sistema di connessione non dovrebbe basarsi esclusivamente sul suo costo iniziale, ma considerare l’intero ciclo di vita dell’infrastruttura.
Un componente in grado di ridurre le perdite elettriche può contribuire alla diminuzione dei costi operativi nel tempo, soprattutto quando viene utilizzato in grandi quantità.
A questo si aggiungono altri fattori che incidono sul TCO, come semplicità di installazione, affidabilità, durata e possibilità di adattare la configurazione alle differenti esigenze dell’impianto.
L’efficienza della connettività entra quindi in una valutazione più ampia nella quale CAPEX e OPEX devono essere considerati congiuntamente.
Oltre alle prestazioni energetiche analizzate nel white paper, la famiglia HARTING Han-Eco® è progettata per offrire flessibilità nella realizzazione delle connessioni di potenza.
Il sistema permette configurazioni modulari in differenti dimensioni e può supportare connessioni AC e DC, con tensioni fino a 1.000 V.
Sono inoltre disponibili differenti tecnologie di terminazione, tra cui vite, crimpatura, vite assiale e cage-clamp, oltre alla possibilità di realizzare collegamenti diretti alla PCB.
La modularità consente di combinare differenti inserti e configurazioni, mentre l’elevata densità dei contatti permette di contenere l’ingombro delle interfacce.
Caratteristiche particolarmente interessanti nei data center, dove densità di potenza, disponibilità di spazio, rapidità di installazione e affidabilità della distribuzione elettrica sono aspetti strettamente collegati.
Migliorare l’efficienza energetica di un data center richiede un approccio che consideri l’infrastruttura nel suo complesso.
Raffreddamento, UPS, distribuzione della potenza e apparecchiature IT rimangono naturalmente elementi fondamentali, ma l’ottimizzazione può estendersi fino ai singoli componenti della catena elettrica.
I test presentati da HARTING mostrano come una minore resistenza delle connessioni possa ridurre sensibilmente le perdite energetiche associate ai connettori. Nel confronto effettuato a 63 A, Han-Eco® ha registrato consumi dovuti alle perdite inferiori del 46-49% rispetto alle due soluzioni CEE analizzate.
Su infrastrutture caratterizzate da migliaia di connessioni e funzionamento continuo, intervenire anche su queste dispersioni può quindi contribuire all’efficienza energetica e all’ottimizzazione del TCO.
Contatta gli specialisti Darton per maggiori informazioni sulle soluzioni HARTING dedicate ai data center o per ricevere supporto nella scelta e nell’integrazione dei componenti più adatti al tuo progetto.
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