Monitorización eléctrica de centros de datos y PUE
Mida la entrada eléctrica de la instalación, el SAI y las alimentaciones de TI, y obtenga totales de energía del mismo periodo para revisar el PUE y la capacidad.
- Medir
- La alimentación general, la refrigeración, el SAI y la distribución de TI
- Calcular
- La monitorización del PUE requiere la energía de la instalación y de TI durante el mismo periodo The Green Grid
- Sensores
- ZEM-65, monitores de electricidad y, si hacen falta registros del SAI, un ZMB-31
- En el emplazamiento
- Gateway ZGW-20, Edge conserva las lecturas locales; una plataforma especializada es opcional
Defina el límite eléctrico antes de crear el panel
Empiece por el esquema unifilar vigente. Siga la entrada general de la instalación, la entrada y salida del SAI y las unidades de distribución eléctrica (PDU) hasta los equipos de TI, con la refrigeración y las demás cargas en ramas independientes. Cada contador incluye todo lo que está aguas abajo: cuente cada carga una sola vez. Anote todas las alimentaciones A y B, los bypass y suministros alternativos, y qué estados de funcionamiento cubre cada contador.
| Pregunta del operador | Evidencia necesaria | Decisión que respalda |
|---|---|---|
| ¿Dónde está la carga eléctrica? | kW y corriente por fase en alimentaciones identificadas, con el periodo de observación | Localizar las rutas muy cargadas e investigar las tendencias con el responsable de ingeniería eléctrica |
| ¿Cuáles son las entradas del PUE? | Energía de la instalación y de TI en un nivel de medición elegido, con las mismas horas de inicio y fin | Un valor de PUE acompañado de su nivel de medición y periodo |
| ¿Dónde pierde energía la cadena eléctrica? | Energía aguas arriba y aguas abajo durante el mismo periodo, y estado de carga de la batería | Localizar la diferencia de energía entre dos contadores y confirmar la causa con los registros del SAI y la distribución |
Hardware para medir la electricidad del centro de datos
Cuente las alimentaciones que debe medir y compruebe qué datos proporcionan ya el SAI y las PDU antes de añadir interfaces.
Mide tensión, corriente, potencia y energía en cada límite elegido de la instalación, SAI, refrigeración o distribución
1 por alimentación medida de forma independiente trifásica, 3 o 4 hilos
- Elija los transformadores de corriente para cada alimentación: núcleo partido de 120 A o bobinas Rogowski de 300 A, 1 kA y 3 kA
Clase 0,5S conforme a IEC 62053-22 para el contador y los transformadores de corriente calibrados en conjunto; de 110 a 480 V entre fases
Recopila las lecturas eléctricas identificadas, conserva historiales locales y ejecuta reglas de monitorización configuradas
1 por zona de cobertura estudiada cobertura radioeléctrica y capacidad de puntos verificadas para el emplazamiento
Si el equipo expone registros Modbus RTU documentados y el segmento permite este maestro
Lee registros documentados de energía, carga o estado de un SAI, PDU o contador existente compatible
1 por segmento RS-485 adecuado hasta 30 registros configurados
Maestro Modbus RTU sobre RS-485, alimentación de red
La monitorización energética de centros de datos empieza en límites definidos
Asigne a cada punto un elemento superior, una ubicación, una unidad y una función en el cálculo. Mantenga separados el total de la instalación, el total de TI y los contadores de diagnóstico.
De los límites eléctricos a los registros locales de la cadena de alimentación
Contadores separados identifican los límites energéticos. Una vía Modbus opcional y de solo lectura añade medidas o contexto operativo de los equipos cuando el modelo exacto lo permite.
- Enlace
- Zigbee
- Modbus
- Edge
- Plataformas
| Ubicación | Qué indica la medición | Referencia | Sensor |
|---|---|---|---|
| Energía total de la instalación | Energía que abastece al centro de datos, incluidos TI, refrigeración, distribución eléctrica y cargas auxiliares | Utilice una entrada dedicada al centro de datos. La refrigeración compartida y otras fuentes de energía requieren un método explícito de reparto DOE y LBNL | ZEM-65 (en esta página) |
| Entrada y salida del SAI | Dos niveles de la cadena eléctrica y su diferencia de energía durante el mismo periodo | La entrada del SAI incluye los efectos de conversión y almacenamiento. La salida del SAI usada como aproximación básica de TI también incluye las pérdidas de distribución aguas abajo; registre cualquier carga ajena a TI DOE y LBNL | ZEM-65 (en esta página) |
| Salida de la PDU y entrada de TI | El total de TI, con todas las vías de alimentación de los equipos de cálculo, almacenamiento y red | Elija un nivel, salida de PDU o entrada de equipos de TI, incluya todas las alimentaciones A y B y obtenga el total de contadores superiores o inferiores, nunca de ambos The Green Grid | ZEM-65 (en esta página) |
| Refrigeración y cargas auxiliares | Dónde se consume la energía no destinada a TI dentro del total medido de la instalación | Refrigeración, ventiladores, bombas e iluminación explican parte del consumo adicional; la diferencia entre instalación y TI también incluye pérdidas de distribución DOE y LBNL | ZEM-65 (en esta página) |
| Datos de equipos existentes | Energía acumulada, carga o estado de bypass y batería, con registros identificados, si los expone el SAI o la PDU del modelo exacto | Verifique modelo, firmware, mapa de registros, unidades y marcas de tiempo. El ZMB-31 lee Modbus RTU sobre RS-485; los equipos SNMP o Modbus TCP necesitan otra vía Ficha técnica: Interfaz Modbus | ZMB-31 (en esta página), opcional |
Deje el PUE en blanco si falta una alimentación. Si falta una alimentación de TI, la refrigeración u otra entrada de energía, conserve las lecturas disponibles como datos de cada rama y etiquete toda estimación como tal.
Explique la diferencia entre dos contadores. La energía aguas arriba menos la de aguas abajo puede incluir auxiliares sin contador, pérdidas de distribución, incertidumbre de medición, relojes desincronizados y cambios en la energía almacenada en la batería. Compruebe el bypass y la carga de la batería antes de atribuir la diferencia a pérdidas del SAI.
Lleve las tendencias de carga a la revisión de capacidad. Compare las tendencias de kW y corriente por fase con los límites aprobados por el responsable de ingeniería eléctrica, y registre el intervalo de muestreo y los picos observados. Evalúe el margen con kVA y corriente máxima, no con la media de kW. Las capacidades de cables e interruptores, los factores de corrección, el equilibrio de fases, los límites del SAI y el estado de conmutación entre A y B siguen siendo datos de ingeniería.
Cómo calcular el PUE con entradas de energía alineadas
Calcule el PUE con energía del mismo periodo, no con kW instantáneos: kWh de la instalación ÷ kWh de TI. Deje el resultado en blanco si falta una entrada, está obsoleta o la energía de TI es cero, e indique junto al valor el nivel de medición y el periodo. Use el cociente de los totales de energía, no la media de los cocientes por intervalo.
PUE for the period = Efacility ÷ EIT
non-IT energy = Efacility − EIT- Efacility
- energía de la instalación durante el periodo, kWh
- EIT
- energía de alimentaciones de TI que no se solapan durante el mismo periodo y al nivel de medición elegido, kWh; debe ser mayor que cero
Ejemplo práctico
En un periodo de 24 horas, la entrada general de la instalación registra 1.500 kWh y las salidas de las PDU registran 1.000 kWh. El PUE diario es 1.500 ÷ 1.000 = 1,50, con 500 kWh fuera de la carga de TI. Si el alimentador de refrigeración consumió 350 kWh, los otros 150 kWh corresponden a iluminación, otros consumos auxiliares y pérdidas. Indíquelo como PUE diario medido a la salida de las PDU: las pérdidas de cables posteriores a las PDU se contabilizan como TI.
En Edge
Edge conserva las lecturas en el emplazamiento para el cálculo y para cualquier plataforma receptora. Obtenga los kWh por intervalo de la diferencia entre lecturas acumuladas de registros, teniendo en cuenta reinicios y desbordamientos, en vez de sumar lecturas de kW. Oculte el cociente si una entrada necesaria está obsoleta, incompleta, desalineada o tiene denominador cero; conserve las alimentaciones ausentes como lagunas y envíe la alarma de ausencia de datos a un operador designado. Un intervalo de muestreo lento no revela los picos desconocidos dentro del periodo.
Comprobaciones de puesta en marcha
Realice la puesta en servicio conforme al procedimiento de cambios aprobado para el emplazamiento; los responsables de instalaciones y de TI deben acordar el mismo esquema eléctrico.
-
Cubrir todas las rutas de funcionamiento
Marque en el esquema unifilar las entradas, el SAI, el bypass, las PDU, las alimentaciones A y B, la refrigeración y los auxiliares. Identifique los servicios compartidos, el generador, el almacenamiento y toda carga fuera del límite elegido.
Se supera si la energía de la instalación y la de TI cubren cada alimentación en todos los estados de funcionamiento indicados, y cada carga se cuenta una sola vez.
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Verificar los canales eléctricos
Un instalador eléctrico competente comprueba la idoneidad, el aislamiento y el procedimiento de instalación; después verifica la capacidad y orientación de los TC, las referencias de tensión y la correspondencia de fases frente a una medida de referencia adecuada.
Se supera si cada contador identificado responde a su circuito previsto con valores, dirección e incrementos de energía por fase verosímiles; las interrupciones de suministros críticos se limitan a las aprobadas.
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Verificar los registros existentes del SAI y las PDU
Compare modelo, firmware, dirección, tipo de dato, orden de bytes, escala, unidades y frecuencia de actualización con la pantalla del equipo. Determine quién controla el bus antes de añadir un maestro Modbus RTU y use adquisición de solo lectura.
Se supera si los puntos asignados coinciden con los valores documentados del equipo, el maestro existente continúa consultando normalmente y todos los puntos de Edge son de solo lectura.
-
Reproducir un periodo de energía completo
Utilice valores de registro anotados en las mismas marcas de tiempo inicial y final. Compruebe reinicios, conversión de zona horaria y lagunas; después concilie el contador general con ramas que no se solapen, usando una tolerancia basada en la incertidumbre de medición instalada.
Se supera si las lecturas originales reproducen el cociente, se explica el residual y el resultado indica si el límite elegido es la salida del SAI, la salida de la PDU o la entrada de TI.
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Comprobar que las entradas no válidas siguen siendo no válidas
Reproduzca entradas de energía de TI ausentes, obsoletas, desincronizadas y nulas en una prueba aislada del cálculo. Utilice una prueba de comunicaciones aprobada para la regla de ausencia de datos sin desconectar una carga crítica.
Se supera si una entrada no válida suprime el cociente, el operador recibe la condición de ausencia de datos y la recuperación conserva la laguna como tal.
-
Acordar los límites para revisar la carga
Registre los límites por fase y del SAI aprobados por el ingeniero, la resolución del registro y las configuraciones normales y de conmutación entre alimentaciones. Compruebe que cualquier regla de umbral configurada identifica la ruta afectada y el destinatario responsable.
Se supera si la tendencia operativa indica su periodo de observación y resolución, y toda decisión de añadir carga de TI pasa por la revisión de capacidad del emplazamiento.
Límites de esta medición
Estas lecturas ayudan a tomar decisiones sobre infraestructura crítica. Los procedimientos eléctricos, informáticos y operativos del emplazamiento siguen rigiéndolas.
- Esta monitorización no sustituye a DCIM, un sistema de gestión eléctrica, los relés de protección, los controles del SAI ni la respuesta a incidentes del emplazamiento. Edge no incluye un panel PUE ni un modelo de capacidad preconfigurados: el cálculo se configura para cada emplazamiento. La monitorización no garantiza la continuidad del servicio.
- El PUE describe el consumo energético adicional de la infraestructura; no mide el trabajo de cálculo útil, la utilización de servidores, la intensidad de carbono ni la eficiencia global del negocio.
- Los distintos niveles de medición de TI incluyen pérdidas de distribución diferentes. Compare solo resultados con el mismo nivel de medición, periodo y cobertura de datos.
- Si el emplazamiento también usa gas, generación propia o refrigeración compartida, la entrada eléctrica general por sí sola no representa la energía total de la instalación. Mida también esos suministros antes de calcular el PUE.
- Las tendencias por intervalo no son registros de transitorios aptos para protección, ni pruebas de coordinación de interruptores, certificación de calidad eléctrica o redundancia. No autorizan añadir carga de TI ni realizar una prueba de conmutación.
- La temperatura y humedad de entrada de los racks necesitan sus propios sensores, ubicación y plan de escalado. La carga eléctrica no demuestra la seguridad térmica.
Fuentes
- Guía de medición y recursos de centros de datos (2017) (se abre en una pestaña nueva) Departamento de Energía de EE. UU. y Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley
- PUE: examen exhaustivo del indicador, libro blanco 49 (2012) (se abre en una pestaña nueva) The Green Grid, publicado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley
- Ficha técnica: Monitor inalámbrico de electricidad trifásica (se abre en una pestaña nueva) EpiSensor. Especificaciones, rangos y códigos de pedido.
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Dispositivos de terceros para esta aplicación
Más dispositivos en el directorio: Energy meters (56), Current transformers (7)
Envíe el esquema unifilar y el límite de medición
Incluya modelos de SAI y PDU, mapas de registros, alimentaciones A y B, rutas de bypass, suministros de refrigeración, contadores existentes y la decisión que necesita respaldar. Un ingeniero podrá definir las mediciones que faltan y un plan de puesta en servicio.