Цикл замены VRLA-батарей в дата-центре снова наступил. Инженеры завозят в аккумуляторную новые батарейные шкафы, но в голове остается вопрос: сколько еще выдержит этот пол?
Это беспокойство небезосновательно. Нагрузка на пол аккумуляторной — одно из самых недооцененных физических ограничений при планировании инфраструктуры дата-центра. VRLA-батареи — самая тяжелая сосредоточенная нагрузка в аккумуляторной, и эта проблема веса не исчезает с каждым циклом замены «на такие же».
Вес VRLA: недооцененная стоимость
Одна VRLA-батарея 12 В 110 А·ч весит от 28,5 до 33 кг. Типичной UPS-системе требуются десятки или сотни таких батарей, соединенных последовательно.
Возьмем в качестве примера 100 VRLA-батарей: общий вес приближается к 3 метрическим тоннам. Этот вес сосредоточен в аккумуляторной площадью, возможно, всего несколько десятков квадратных метров. Каждое расширение UPS добавляет новые батареи, и проблема нагрузки продолжает накапливаться.
Еще важнее то, что цикл замены VRLA составляет всего 3–5 лет. При каждой замене общий вес новых батарей практически не меняется — нагрузка на пол не уменьшается просто потому, что батареи новые. Это означает, что если замена VRLA сводится к установке другого комплекта таких же тяжелых VRLA-батарей, риск, связанный с нагрузкой, со временем продолжает накапливаться и сам собой не исчезает.
Разрыв в нормативах по нагрузке на пол больше, чем кажется большинству
Нормативы временной нагрузки на пол в аккумуляторных обычно находятся в диапазоне от 12,0 до 23,9 кПа, тогда как стандартные зоны оборудования дата-центра рассчитаны примерно только на 7,2 кПа. Аккумуляторным требуется несущая способность в 1,7–3,3 раза выше, чем обычным зонам оборудования.
Логика проста: VRLA-батареи чрезвычайно тяжелые. Типичная стойка с VRLA-батареями весит примерно 1 000 кг, а полная система может достигать 5 000 кг. По этой причине многие дата-центры вынуждены размещать аккумуляторные на первых этажах или в зонах с усиленными конструкциями.
Для дата-центров, переоборудованных из обычных офисных зданий, разрыв еще заметнее. Обычные офисные перекрытия обычно рассчитаны примерно только на 2 кН/м², тогда как аккумуляторным дата-центров требуется до 16 кН/м² — разница почти в 8 раз.
Это означает, что у значительного числа устаревающих дата-центров полы аккумуляторных находятся под высокой нагрузкой с первого дня эксплуатации. И с каждой заменой VRLA (заменой VRLA на VRLA) проблема так и не улучшается.
Усилить пол? Стоимость выше, чем вы думаете
Кто-то может сказать: если несущей способности недостаточно, просто усильте конструкцию.
Но усиление пола гораздо сложнее, чем «добавить немного арматуры». Усиление углеродной тканью, устройство бетонной накладки на плиту, приклеивание стальных пластин снизу плиты — каждый подход требует обследования конструкций, проектирования, строительных работ и профессиональной приемки. В зависимости от конкретной конструкции затраты обычно составляют от десятков тысяч до более чем миллиона долларов.
Еще важнее: после завершения усиления VRLA-батареи все равно нужно менять каждые 3–5 лет. Пол может выдержать в этот раз, но это не гарантирует, что он выдержит через десять лет. Единовременное усиление не устраняет проблему нагрузки навсегда.
Замена VRLA: от «усилить пол» к «снизить нагрузку»
По сути, проблема нагрузки — это проблема веса. Есть только два способа ее решить: усилить пол, чтобы он выдерживал нагрузку, или уменьшить саму нагрузку.
Никель-цинковые батареи Gerchamp выбирают второй путь.
При эквивалентной емкости никель-цинковая батарея Gerchamp (например, 8XNFZ38) весит всего 7,8 кг. Эквивалентная VRLA-батарея весит 28,5–33 кг — никель-цинковая батарея весит лишь четверть от этого. При той же конфигурации из 100 батарей общий вес снижается почти с 3 метрических тонн до менее чем 800 кг.
Это означает, что пол устаревающего дата-центра не требует усиления. Уберите VRLA-батареи, установите никель-цинковые батареи — нагрузка снизится более чем на две трети. Вопрос соответствия требованиям по нагрузке на пол решается на этапе выбора батареи, а не тогда, когда уже возникли конструктивные проблемы и требуется их устранение.
Что еще важнее, никель-цинковые батареи имеют расчетный срок службы более 10 лет, сокращая частоту замен с трех или четырех раз до одного раза за тот же жизненный цикл здания. Каждая замена — это меньше погрузочно-разгрузочных работ, меньше строительных помех и меньше дополнительной нагрузки на пол.
Заключение
Замена VRLA в устаревающих дата-центрах начинается не с вопроса «какая батарея дешевле», а с вопроса «может ли этот пол все еще выдерживать вес?»
Например, никель-цинковая батарея Gerchamp (8XNFZ38 13,2 В, 38 А·ч) является прямой заменой VRLA-батарей 110 А·ч 12 В — без замены шкафа и без модификации UPS-системы. Благодаря снижению веса на 75% она превращает проблему соответствия конструктивным требованиям, которая могла бы потребовать сотен тысяч на усиление, в закупочное решение по принципу «установили — и готово». Кроме того, Gerchamp также предлагает 8XNFG90 — никель-цинковую батарею емкостью 90 А·ч.
Замена VRLA — это не только повышение характеристик батарей. Это вычитание веса из уравнения нагрузки на ваш пол.
Чтобы узнать больше о решениях для замены VRLA и оценке соответствия требованиям по нагрузке на пол, посетите сайт Gerchamp или свяжитесь с нашей технической командой.