Инженерная инфраструктура центров обработки данных (ЦОД)

Водородные топливные элементы подают надежды и вызывают чувство озабоченности у руководителей центров обработки данных. Эта технология может обеспечивать экологически чистое энергоснабжение важных систем и одновременно освобождать место в вашем информационном центре. Но она также в три раза дороже традиционных систем бесперебойного питания, является сложной и, между прочим, водород иногда может взрываться.

В некоторых отраслях промышленности ее готовы испытать, но многие сотрудники информационных центров считают, что технология водородных топливных элементов просто не готова.

Граф Edisson, сотрудник центра компьютерного и сетевого взаимодействия в центре, является одним из тех, кто считает водород непрактичным. Он объясняет это тем, что водород по-прежнему получают из природного газа – грязный процесс – и что использование электричества для выделения водорода является менее эффективным в ЦОД, чем простое использование электричества.

Кроме того, Edisson совсем не в восторге от хранения летучего газа на своей серверной ферме.

«Хранение водородных баллонов в моем информационном центре не дает мне чувствовать себя спокойно и комфортно».

Но Trevor, старший менеджер отдела доставки Резервного банка Австралии, говорит, что потенциальные преимущества могут перевешивать риски и недостатки, особенности в отношении окупаемости капиталовложений.

«Низкая стоимость конструкции и занятие меньшей площади может склонять чашу весов в ее пользу», говорит Робертс. «Она заслуживает внимания современных информационных центров. Но вряд ли она реально заменит многие из существующих традиционных систем, пока эта технология все еще является молодой и дорогостоящей».

Несмотря на споры, производители продолжают работать.

Недавно крупный производитель источников бесперебойного питания (ИБП), корпорация American Power Conversion со штаб-квартирой в Западном Кенсингтоне, штат Род-Айленд, сообщила о выпуске новой версии системы InfraStruXure со встроенной технологией топливного элемента.

Принцип работы

В традиционных ИБП системах резервное энергопитание обеспечивается батареями и дизельными генераторами. Но развитие технологии водородных топливных элементов предлагает эффективную альтернативу ИБП системам с расширенным рабочим циклом. Что позволяет улучшить эффективность ЦОД существенно.

Водородные топливные элементы вырабатывают напряжение постоянного тока в результате химической реакции водорода и кислорода в присутствии катализатора с получением электричества и воды. Водород содержится в системе в системе в съемных цилиндрах высотой 66 дюймов и диаметром 9 дюймов.

Водород закачивается в топливный элемент и взаимодействует с кислородом воздуха. Катализатор внутри топливного элемента расщепляет молекулы водорода на протоны и электроны. Электроны проходят по цепи, генерируя энергию. Протоны пропускаются через мембрану из полимерного электролита с образованием побочного продукта, воды.

По Биллу Ханту, управляющему товарной линией компании APC Power Generation, для средней установки потребовалась бы система из 4-10 баллонов. Хант говорит, что один 9-дюймовый элемент будет вырабатывать 10 кВт за 70 минут.

Причины использования водорода?

Несмотря на то, что технология его получения неэффективна, самым важным преимуществом водорода является то, что он является абсолютно чистым топливом и неисчерпаем. Но есть конкретные причины использования водорода, помимо общего экологического фактора.

Например, оборудование в городских высотных зданиях может не выдерживать веса ИБП систем с расширенным рабочим циклом. Водородные топливные системы легче аналогичных дизельных генераторов и батарей.

Кроме того, при использовании дизельного генератора необходимо учитывать фактор шума и излучений. Дизели нельзя использовать внутри многих помещений.

Ограничения

Одним из ограничений использования водорода является то, что он оно подчинено определенным нормам –  емкостный парк должен быть одобрен местным муниципалитетом. И, как любое топливо, он потенциально опасен – водородное топливо взрывоопасно.

Также, установка и техническое обслуживание должно выполняться специально подготовленным персоналом.

«Это требует некоторой технической подготовки. Это не автоматически включаемая функция», говорит Хант.

Хотя стандартная модель системы бесперебойного питания стоит в три раза дороже батарей, длительность ее использования в два раза больше. А если вам необходимо дополнительное время эксплуатации в дата-центре на восьмом этаже, скажем, в Чикаго, стоимость может не иметь для вас слишком большого значения.