Il mercato globale dei data center sta vivendo una crescita straordinaria: valutato tra 347 e 430 miliardi di dollari nel 2024, è destinato a raggiungere oltre 386 miliardi nel 2025, con un tasso di crescita annuo dell’11,24%. In questo scenario di rapida espansione, la continuità operativa e l’efficienza energetica rappresentano asset fondamentali per qualsiasi gestore di infrastrutture critiche.
Per un importante progetto di espansione di un data center in Arabia Saudita, Ortea ha fornito 22 trasformatori di isolamento per data center personalizzati. L’obiettivo era garantire continuità di servizio, flessibilità nei livelli di tensione e massima efficienza energetica. Di seguito illustriamo come abbiamo trasformato una sfida tecnica complessa in una soluzione ingegneristica su misura.
LA SFIDA: GARANTIRE CONTINUITÀ E FLESSIBILITÀ DI TENSIONE PER UN DATA CENTER
Per questo grande progetto in Arabia Saudita, il cliente aveva bisogno di una soluzione che soddisfacesse specifici requisiti di alimentazione per UPS (sia online che in bypass):
REQUISITI DI ALIMENTAZIONE
- Alimentare carichi a diversi livelli di tensione per compensare eventuali cadute di linea, sia in modalità UPS sia in modalità bypass.
- Garantire massima flessibilità operativa senza compromettere la qualità dell’energia.
OBIETTIVI DI RENDIMENTO ENERGETICO (≥98%).
- Un rendimento della macchina ≥98%, fondamentale considerando che i costi energetici rappresentano tra il 40% e 60% dei costi operativi di un data center.
- Conformità alla normativa europea EU 548/2014 sull’efficienza dei trasformatori.
SPECIFICHE DI CORTO CIRCUITO E FREQUENZA
- Tensione di corto circuito Vcc = 3%.
- Frequenza di funzionamento a 60 Hz.
L’obiettivo principale era alimentare carichi critici con tensioni multiple senza compromettere l’efficienza, garantendo la massima continuità operativa richiesta dalle moderne infrastrutture digitali.
IL LIMITE TECNICO DEI TRASFORMATORI DZN0 STANDARD
IL RUOLO DEL COLLEGAMENTO A ZIG-ZAG (DZN0)
Nei sistemi UPS, i trasformatori per UPS sono tipicamente in configurazione Dzn0. Il secondario a zig-zag aiuta a riequilibrare eventuali carichi squilibrati, una caratteristica fondamentale per garantire stabilità nell’alimentazione di apparecchiature elettroniche sensibili.
L’IMPOSSIBILITÀ DI INSERIRE PRESE SUL SECONDARIO
Tuttavia, questa configurazione del secondario a zig-zag presenta un vincolo tecnico significativo: non consente l’inserimento di prese al secondario, impedendo di offrire più livelli di tensione come richiesto dal cliente. Questa limitazione rappresentava un ostacolo apparentemente insormontabile con le soluzioni standard di mercato.
Il problema richiedeva quindi un approccio ingegneristico innovativo che mantenesse i benefici della configurazione Dzn0 superandone al contempo i limiti nella flessibilità di tensione.
LA SOLUZIONE INGEGNERISTICA: PRESE A FLUSSO VARIABILE (VFVV)
Per superare questo vincolo tecnico, Ortea ha sviluppato una soluzione basata su prese a flusso variabile (VFVV – Variable Flux Voltage Variation).
DIFFERENZA TRA PRESE A FLUSSO COSTANTE (CFVV) E VARIABILE (VFVV)
In condizioni normali si utilizzano prese a flusso costante (CFVV – Constant Flux Voltage Variation):
- Se inserite sul primario: al variare della tensione in ingresso è possibile mantenere invariata la tensione in uscita.
- Se inserite sul secondario: a parità di tensione in ingresso è possibile ottenere più livelli di tensione in uscita.
Nelle prese a flusso costante (CFVV) la commutazione è progettata per mantenere pressoché costante l’induzione nel nucleo: variando il rapporto di spire si compensa la variazione di tensione mantenendo il flusso magnetico invariato.
COME LE PRESE VFVV SUL PRIMARIO RISOLVONO IL PROBLEMA
Data l’impossibilità di inserire prese sul lato secondario con configurazione zig-zag, abbiamo adottato prese a flusso variabile (VFVV):
- Le prese sono fisicamente collocate sul lato primario.
- A parità di tensione in ingresso, cambiando presa si ottengono differenti livelli di tensione in uscita.
Con le prese a flusso variabile (VFVV), il cambio presa modifica deliberatamente il flusso nel nucleo insieme al rapporto di trasformazione: a ingresso costante si ottengono diversi livelli di uscita accettando una piccola variazione della magnetizzazione, sempre entro i limiti di progetto senza saturazione.
VANTAGGI DELLA SOLUZIONE ADOTTATA
Questo approccio ha permesso di soddisfare l’esigenza del cliente, garantendo più livelli di tensione in uscita senza dover ricorrere a prese sul secondario, mantenendo tutti i benefici della configurazione Dzn0 per il riequilibrio dei carichi.
CARATTERISTICHE DELLA FORNITURA: 22 TRASFORMATORI DI ISOLAMENTO SU MISURA
Ortea ha fornito 22 trasformatori di isolamento per data center con le seguenti specifiche tecniche:
- Taglie: 90, 110, 140, 280 kVA.
- Gruppo vettoriale: Dzn0.
- Tensione d’ingresso: 380V.
- Uscite selezionabili: 380 / 400 / 415V.
- Tensione di corto circuito: Vcc: 3%.
- Frequenza: 60Hz.
- Rendimento: ≥98%.
- Installazione: Cabine IP21 con piedini antisismici.
La produzione “Made in Italy” ha garantito standard qualitativi elevati e piena conformità alla normativa europea EU 548/2014, che dal 2021 impone livelli ancora più stringenti per le perdite dei trasformatori di potenza.
EFFICIENZA E AFFIDABILITÀ: IL VALORE DI UNA SOLUZIONE CUSTOM ORTEA
L’IMPATTO DEL RENDIMENTO >98% SUI COSTI OPERATIVI (TCO)
I trasformatori restano sempre sotto tensione: superare il 98% di efficienza energetica data center significa ridurre significativamente perdite e costi energetici lungo l’intero ciclo di vita. Considerando che gli investimenti globali in data center hanno superato i 430 miliardi di dollari nel 2024, ogni punto percentuale di efficienza in più si traduce in risparmi operativi sostanziali.
La conformità alla normativa EU 548/2014 non è solo un obbligo legislativo, ma un investimento strategico: i miglioramenti nell’efficienza dei trasformatori di isolamento e dei sistemi UPS possono ridurre il TCO totale fino al 25% sulla spesa per alimentazione e condizionamento.
DALL’ANALISI DEL PROBLEMA ALL’INGEGNERIZZAZIONE DELLA SOLUZIONE
Questo progetto dimostra come Ortea trasformi esigenze complesse in soluzioni su misura: dalla comprensione dell’applicazione alla scelta della topologia e dell’ingegnerizzazione delle prese per garantire flessibilità, rendimento e affidabilità.
È grazie alla nostra esperienza tecnica e alla capacità di produzione custom che riusciamo, ogni giorno, a risolvere problemi reali e ad assicurare continuità e qualità dell’energia nei data center più esigenti. La nostra competenza nella protezione elettrica data center e nella gestione della distorsione armonica ci permette di offrire soluzioni integrate che vanno oltre il semplice trasformatore di isolamento.
Hai un’esigenza simile per il tuo data center? I nostri esperti sono a disposizione per una consulenza tecnica personalizzata. Contatta Ortea per scoprire come ottimizzare l’efficienza energetica della tua infrastruttura critica.
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