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In che modo l'alimentazione DC può contribuire al risparmio di spazio, energia e costi nei siti di telecomunicazione core

Henrik Nilén •

Con l'implementazione delle reti 5G è previsto un aumento del consumo energetico per le società di telecomunicazioni. Tuttavia, la tecnologia di conversione dell'alimentazione DC è qui per contribuire alla riduzione dei costi energetici, limitare le emissioni di carbonio e soddisfare in modo efficiente l'aumento esponenziale della richiesta di dati da parte dei consumatori.

I risultati del sondaggio pubblicati da Vertiv e 451 Research suggeriscono che entro il 2026, il 5G potrebbe aumentare il consumo energetico delle reti di telecomunicazioni fino al 170% , con grandi aumenti di macro, nodi e data center di rete. Pertanto, gli operatori che non implementano le topologie di sistemi di alimentazione più efficienti potrebbero vedere sparire i vantaggi del 5G semplicemente a causa dei costi di gestione della rete in espansione.

Tuttavia, l’espansione della rete 5G non è solo una preoccupazione monetaria per le società di telecomunicazioni. Lo spazio all’interno delle strutture non è mai stato così prezioso. L'enorme quantità di nuove apparecchiature di comunicazione necessarie sia nei siti nuovi che in quelli esistenti lascia poco o nessuno spazio per i sistemi di alimentazione, anche se in realtà sarà necessaria molta più energia.

Inoltre, l'aumento del consumo energetico renderà più difficile raggiungere gli obiettivi pianificati per la riduzione delle emissioni di carbonio e la conformità alle normative ambientali. L’Unione Europea
ha dichiarato che i data center e le società di telecomunicazioni, che rappresentano circa il 2% di tutte le emissioni globali, devono diventare carbon neutral entro il 2030.

In che modo le società di telecomunicazioni possono mitigare le sfide di capitale, operative e ambientali del 5G? Una risposta è la tecnologia di conversione dell'alimentazione DC.

Ottimizza l'efficienza della conversione di potenza con la giusta topologia di alimentazione DC

Tutti i componenti elettronici necessitano di alimentazione DC per funzionare, sia nel caso in cui sono alimentati da un convertitore AC/DC integrato in un server, da un alimentatore per caricare un laptop o da un sistema centralizzato per alimentare un intero sito.

Sin dai primi anni di attività nel settore delle telecomunicazioni, la maggior parte delle apparecchiature delle società di telecomunicazioni è sempre stata alimentata dal sistema DC a 48 volt.

La topologia del sistema a DC a 48V presenta ancora grandi vantaggi in termini di efficienza grazie alla semplicità dei passaggi di conversione minimi.

Ogni passaggio di conversione comporta sempre una perdita di energia. Pertanto, mantenere il numero di passaggi di conversione al minimo diventa sempre più importante per risparmiare energia.

Questo è uno dei motivi per cui il sistema DC a 48V sta diventando la topologia di alimentazione preferita nel mondo dell’OCP (Open Compute Project). In tale applicazione, l’alimentatore a DC a 48V è inserito in ogni rack server.

Per un grande sito di telecomunicazioni, tuttavia, è più ragionevole disporre di un sistema di alimentazione centralizzato in termini di costo totale di proprietà. Ma quanto più grande diventa un sito, tanto maggiore è la distanza in cui l'alimentazione viene trasportata dal sistema di backup all'apparecchiatura alimentata.

Per un sistema DC a 48V questa distanza estesa si traduce in una caduta di tensione e una perdita di energia. Questo problema può essere risolto utilizzando cavi in rame più spessi, ma il costo dei cavi e dell'installazione si aggiunge a tutto il resto.

Una soluzione migliore consiste nell'utilizzare apparecchiature e dati di telecomunicazione con ingresso DC a 400V in combinazione con un sistema di backup DC a 400V.

A quel punto la caduta di tensione non sarà più un problema. Potranno essere utilizzati cavi molto più sottili e le perdite di energia saranno minime. La topologia del sistema di alimentazione DC a 400V è la stessa dei sistemi DC a 48V ed è quindi molto interessante dal punto di vista dell'efficienza, della manutenzione e dell'affidabilità.

Win-Win: Efficienza energetica e flessibilità

Visti i vantaggi, molti operatori delle società di telecomunicazioni e data center stanno cercando di introdurre alimentatori centrali DC a 400V. Anche se l'offerta di apparecchiature di telecomunicazione con ingresso DC a 400V è ancora limitata e spesso più costosa, esiste un modo per iniziare a sfruttare i vantaggi del sistema DC 400V già da oggi.

Con i sistemi di conversione Vertiv™ NetSure™, un operatore può utilizzare un normale sistema di alimentazione DC a 400V (NetSure™ HVT), con un sistema di backup principale del sito che utilizza batterie, e riuscire ad alimentare sia l’infrastruttura nuova che quella DC a 48V esistente.

Il sistema del convertitore ospita fino a 105 kW delle capacità del convertitore efficiente da 400 a 48 volt e molti punti di distribuzione per alimentare le apparecchiature DC a 48V — in un unico cabinet. Poiché il sistema DC a 400V e le batterie possono essere collocati lontani dal carico, questa soluzione aiuta a liberare spazio per nuove apparecchiature di comunicazione.

Alcuni dei vantaggi a beneficio degli operatori sono la conversione ad alta efficienza energetica (che va a ridurre il consumo energetico e i costi operativi) e la flessibilità apportata alle strutture di grandi dimensioni e al layout dei data center.

Le aziende saranno in grado di ridurre i costi dei cavi del 90% e utilizzare il prezioso spazio libero per distribuire diverse apparecchiature di rete. Il risparmio sui cavi potrebbe essere significativo, data la dimensione del mercato globale dei cavi in rame, che si prevede sarà pari a 50,8 miliardi di dollari entro il 2023.

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Sistema di conversione Vertiv™ NetSure™DC 400/48V


È necessario che i data center e gli operatori delle società di telecomunicazioni amplino la propria infrastruttura per stare al passo con l’esponenziale aumento del traffico dati. Inoltre, gli operatori che implementano tecnologie utilizzando molteplici topologie di alimentazione potrebbero finire per spendere più denaro del necessario e compromettere il proprio business case 5G.

È giunto il momento di prendere in considerazione la possibilità di passare a un sistema di alimentazione DC a 400 volt. La tecnologia di conversione dell'alimentazione DC rende il passaggio più semplice che mai.

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