Coincidencia de capacidad

Para satisfacer la demanda de carga total de 6300 kVA, con los equipos de TI representando aproximadamente 4500 kVA y las instalaciones de soporte (refrigeración, iluminación y operación y mantenimiento) contribuyendo con aproximadamente 1800 kVA, se debe implementar una distribución de carga precisa y un ajuste dinámico.

Conversión de nivel de voltaje

Permite una conversión eficiente de distribución de alto voltaje de 35 kV a distribución de bajo voltaje de 0,4 kV, lo que garantiza la estabilidad del voltaje con fluctuaciones controladas dentro de ±5 %.

Redundancia de sistema dual

La arquitectura presenta dos sistemas de energía totalmente independientes con capacidad de conmutación por error sin interrupciones. Incluso si un sistema falla, las operaciones comerciales no se ven afectadas y cumplen con el estándar de redundancia "N+1".

Estándar de eficiencia energética nivel 1

El valor PUE del centro de datos debe mantenerse consistentemente por debajo de 1,25, con el enfoque principal en reducir el consumo de energía de equipos que no son de TI, particularmente en sistemas de enfriamiento y pérdidas de conversión de energía.

Alta confiabilidad

Con un tiempo medio anual entre fallos (MTBF) de ≥100 000 horas y un tiempo medio de recuperación (MTTR) ≤30 minutos, garantiza un funcionamiento ininterrumpido las 7 horas del día, las 24 horas del día, para el negocio principal.

Escalabilidad

Reserva el 20 % de la capacidad de energía y el espacio del gabinete para dar cabida al crecimiento empresarial futuro y a las actualizaciones de equipos.

Seguridad y cumplimiento

Cumple con los estándares nacionales de seguridad eléctrica, protección contra incendios y protección ambiental, y ha obtenido la certificación de seguridad de la información ISO 27001 y la certificación de centro de datos ecológico.

O&M inteligente

Permite monitorear el estado del dispositivo en tiempo real, análisis preciso del consumo de energía, alertas automáticas de fallas y mantenimiento remoto.

Esta solución emplea una arquitectura de diseño "modular, de doble redundancia y totalmente inteligente", con cuatro módulos principales: sistema de energía, sistema de refrigeración, gabinete y sistema de cableado, y sistema inteligente de operación y mantenimiento. Cada módulo opera de forma independiente con redundancia mientras mantiene una interacción coordinada, lo que garantiza la confiabilidad y eficiencia energética del sistema general. La arquitectura específica es la siguiente:

módulo de potencia

Acceso de circuito dual de 35 kV → distribución de alto voltaje → transformadores principales duales → distribución de bajo voltaje → UPS/panel → equipo de TI, logrando 'aislamiento físico de sistemas duales y distribución dinámica de carga'.

El módulo de refrigeración.

Combina aire acondicionado de precisión entre hileras con fuentes de enfriamiento naturales, formando un canal de frío cerrado y permitiendo la recirculación de aire caliente para lograr "enfriamiento de precisión y enfriamiento bajo demanda".

Módulo de cableado de bastidor

Disposición de rack de alta densidad → Encapsulación de micromódulos → Cableado estructurado, mejorando la utilización del espacio y la estandarización del cableado.

Módulo inteligente de operación y mantenimiento

Plataforma de monitoreo unificada → Sistema de análisis del consumo de energía → Mecanismo de alerta temprana de fallas, que permite la gestión visual de un extremo a otro.

Sistema de distribución de alto voltaje y acceso de 35 kV

El sistema emplea circuitos duales de alto voltaje de 35 kV con suministro de energía independiente desde subestaciones separadas para garantizar la independencia operativa. El sistema de distribución de alto voltaje cuenta con dos unidades de aparamenta aisladas en gas (GIS), cada una con gabinetes de entrada, medición, PT y salida para control independiente de los transformadores principales duales. Diseñado con una capacidad de 6300 kva por unidad, el sistema admite una operación de carga del 100 % en condiciones de un solo sistema para cumplir con los requisitos de redundancia. Además, la aparamenta de transferencia automática de alto voltaje garantiza un suministro de energía ininterrumpida al cambiar automáticamente a la fuente de energía de respaldo en 0,5 segundos en caso de una falla de energía primaria.

Diseño del sistema de transformador principal

El sistema incluye dos transformadores de potencia sumergidos en aceite de 6300 kVA (o transformadores de tipo seco, seleccionados según el entorno de la sala de servidores), modelo S13-M-6300/35 (serie S13 con clasificación de eficiencia energética Clase 1, que ofrece pérdidas más de un 20 % menores que los transformadores convencionales). Estos transformadores cuentan con una configuración de conexión Dyn11 con lados de alto voltaje de 35 kV y lados de bajo voltaje de 0,4 kV, utilizando un diseño de devanado de doble división para permitir el funcionamiento independiente de dos sistemas de bajo voltaje y una distribución equilibrada de la carga. Equipados con sistemas inteligentes de control de temperatura y dispositivos de monitoreo en línea, brindan monitoreo en tiempo real de la temperatura del aceite, el nivel de aceite y el estado del aislamiento, activando automáticamente alarmas y mecanismos de enfriamiento cuando se detectan anomalías.

Distribución de bajo voltaje y sistema UPS

El sistema de distribución de energía de bajo voltaje emplea una arquitectura de doble bus con dos subsistemas totalmente independientes. Cada subsistema está equipado con tableros tipo cajón que contienen gabinetes de línea entrante, gabinetes de compensación de capacitores y gabinetes de alimentación. Los gabinetes de compensación de capacitores utilizan un generador dinámico de var (SVG) con una precisión de compensación de ±1 kvar, manteniendo un factor de potencia estable por encima de 0,95 para minimizar la pérdida de potencia reactiva.

El sistema UPS emplea una configuración de "UPS modular + batería de litio", en la que cada unidad consta de cuatro unidades UPS modulares de 200 kVA que funcionan en modo redundante N+1 (tres activas, una en espera), entregando una capacidad total de 4500 kVA para satisfacer las demandas de equipos de TI. Los módulos UPS alcanzan una eficiencia ≥96% bajo carga completa y ≥92% bajo carga liviana (20%), superando los puntos de referencia de la industria. El paquete de baterías utiliza tecnología de fosfato de hierro y litio (LFP), que reemplaza las baterías de plomo-ácido tradicionales con una reducción de tamaño del 50 % y una vida útil de más de 10 años. Con una eficiencia de carga y descarga de más del 95%, el sistema está equipado con un sistema de gestión de batería (BMS) para monitoreo del estado en tiempo real y carga equilibrada.

Gabinete de cabecera y terminal de distribución de energía

Cada zona de gabinete cuenta con gabinetes principales de dos filas conectados a dos sistemas de bajo voltaje, lo que proporciona un suministro de energía dual a nivel del gabinete. Estos gabinetes están equipados con medidores inteligentes y unidades PDU (Unidad de distribución de energía), que permiten el monitoreo en tiempo real de corriente, voltaje y potencia para cada canal de salida con precisión de clase 0,5, lo que brinda soporte de datos para el análisis del consumo de energía. La PDU adopta un diseño de zócalo de alta densidad con capacidad de intercambio en caliente, lo que cumple con los requisitos de suministro de energía de servidores, dispositivos de almacenamiento y otros equipos.

Selección de soluciones de refrigeración

La solución de refrigeración híbrida de "aire acondicionado de precisión entre hileras + fuente de frío natural" combinada con la tecnología de pasillo frío cerrado maximiza la eficiencia de refrigeración. Implementadas junto a los equipos de TI, las unidades de aire acondicionado entre filas dirigen el flujo de aire hacia el lado de entrada del gabinete, lo que reduce la distancia de entrega de aire frío y reduce la pérdida de enfriamiento en más de un 30 %. El pasillo frío cerrado aísla completamente el aire frío y caliente, evitando la mezcla térmica y mejorando aún más el rendimiento de refrigeración.

Mecanismo de configuración y operación del equipo.

La instalación está equipada con acondicionadores de aire de precisión de nivel de fila de 1240 kW, organizados en dos configuraciones de sistema de energía dual (redundancia N+1, 6 unidades por sistema). Estas unidades cuentan con ventiladores EC (conmutación electrónica) con ≥90% de eficiencia y control de velocidad variable para la dinámica de carga de TI. Los compresores utilizan tecnología de frecuencia variable, lo que proporciona un ajuste de la capacidad de refrigeración del 10 % al 100 % para adaptarse a las variaciones de carga.

Cuando la temperatura exterior es ≤15 ℃, el sistema cambia automáticamente al modo de enfriamiento natural, utilizando intercambiadores de calor de placas para aspirar aire frío del exterior para enfriar directamente la sala de servidores. En este modo, el compresor del aire acondicionado deja de funcionar, consumiendo energía únicamente el ventilador, reduciendo el consumo de energía de refrigeración en más de un 70%. Cuando las temperaturas exteriores superan los 15 ℃, el sistema cambia al modo de enfriamiento mecánico para mantener temperaturas estables en la sala de servidores entre 20 y 24 ℃ y niveles de humedad del 40 % al 60 %.

Disposición y configuración del gabinete

El sistema emplea un diseño de gabinete de "micromódulo", donde cada módulo contiene 16 gabinetes de 42U de alta densidad, dos acondicionadores de aire a nivel de fila y pasillos fríos cerrados, manteniendo al mismo tiempo un acceso de mantenimiento de 1,2 metros entre los módulos. Los gabinetes están construidos con placas de acero laminado en frío de alta resistencia con una capacidad de carga de ≥1000 kg, con puertas perforadas delanteras y traseras para una eficiencia de ventilación de ≥75 % para garantizar una disipación de calor óptima. Cada gabinete está equipado con dos unidades PDU inteligentes conectadas a gabinetes principales de doble fila, lo que proporciona redundancia de energía dual.

Diseño del sistema de cableado

El sistema de cableado emplea una configuración de "emparejamiento superior + bandeja de cables", que presenta bandejas de cables de red y de alimentación separadas para un aislamiento físico que evite interferencias. Los cables de alimentación utilizan cables aislados de polietileno reticulado YJV (divisor de voltaje de unión en Y) con propiedades retardantes de llama y suficiente capacidad de transporte de corriente. Los cables de red utilizan par trenzado sin blindaje de categoría 6 y fibra monomodo, lo que admite velocidades de transmisión de 10 Gbps para adaptarse a futuras actualizaciones del servicio. El sistema se adhiere a principios estructurados y estandarizados, con etiquetado claro para facilitar el mantenimiento y la expansión.

Plataforma de monitoreo unificada

La plataforma de monitoreo unificado basada en IoT integra datos de cadena completa de sistemas de energía, sistemas de enfriamiento, equipos de gabinetes y parámetros ambientales (temperatura, humedad, detección de humo, entrada de agua) para permitir una gestión visual de "un mapa". Al admitir la recopilación de datos en tiempo real (frecuencia ≤1 segundo), la visualización del estado del dispositivo y el análisis de tendencias, la plataforma proporciona acceso móvil y para PC, lo que permite al personal de mantenimiento monitorear las operaciones del centro de datos en tiempo real.

Análisis y Optimización del Consumo Energético

La plataforma cuenta con un módulo de análisis de consumo de energía integrado que agrega datos entre sistemas, módulos y gabinetes. Calcula valores de PUE (con actualizaciones cada 15 minutos) y genera informes detallados de consumo de energía con análisis de tendencias. Al comparar el uso de energía en diferentes regiones y períodos de tiempo, el sistema identifica áreas de alto consumo, proporcionando información útil para optimizar la eficiencia energética. Por ejemplo, cuando el PUE de una región muestra picos anormales, la plataforma analiza automáticamente si esto se debe a cargas de enfriamiento no coincidentes o mal funcionamiento del equipo y luego ofrece recomendaciones de optimización específicas.

Advertencia de falla y enlace inteligente

El sistema preestablece umbrales de falla del equipo (por ejemplo, temperatura del aceite del transformador ≥85°C, carga del UPS ≥80% y temperatura de la sala de servidores ≥26°C). Cuando los datos de monitoreo exceden estos umbrales, activa automáticamente alertas de múltiples niveles (alarmas acústicas/visuales, notificaciones por SMS y alertas push de aplicaciones) mientras localiza con precisión las causas y las ubicaciones de las fallas. También admite coordinación inteligente: por ejemplo, cuando detecta un aumento de temperatura en un área específica, ajusta automáticamente la velocidad del aire acondicionado en esa zona; cuando falla una fuente de alimentación, activa automáticamente el interruptor de transferencia automática (ATS) y los módulos redundantes del UPS para lograr un manejo automatizado de fallas.